專利名稱：一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種注塑模具，特別是涉及一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具，是一種采用無EDM加工工藝的注塑模具。屬于注塑模具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，模具加工技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家產(chǎn) 品制造水平的重要標(biāo)志之一。隨著生活當(dāng)中以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，市場上 所需塑料注射模具的比例將不斷提高。我們不僅僅要考慮推廣模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件來 縮短模具制造周期，還應(yīng)該要考慮優(yōu)化模具零部件的加工工藝，更直接更快捷的縮短模具 制造周期，提高模具質(zhì)量，降低模具制造成本。注塑模具零部件加工主要指模架及周邊配件加工和型芯加工，為提高工作效率， 模具零部件加工都采用并行加工，從實(shí)際工作分工上說，模架加工多半由模架廠負(fù)責(zé)，模具 廠負(fù)責(zé)周邊配件和型芯加工，配件形狀比較簡單，整套模具主要由型芯加工時(shí)間長短決定 整套模具加工周期的長短。注塑模具型芯有軟硬之分，硬度小于等于HRC40為軟模，硬度 大于HRC40為硬模，一般注塑模具型芯最高硬度不超過HRC60 ；通常型芯加工工藝流程圖 為備料，磨床，銑床，EDM線切割，CNC數(shù)控加工，熱處理，EDM放電加工，拋光等。這種注塑 模具存在如下缺點(diǎn)1、EDM是英文electron dischargemachining簡稱，EDM放電加工屬 于特種加工技術(shù)，它必須依托銑床，EDM線切割和CNC數(shù)控加工等，首先對模具型芯作初加 工，同時(shí)也要為自己加工石墨或銅電極，然后依靠火花放電原理加工零件，整個(gè)加工過程是 在工作液中完成，零件電極不能通用，為保證零件質(zhì)量還要分粗精多個(gè)電極依此加工，費(fèi)時(shí) 廢料，長期以來作為普通CNC數(shù)控加工重要補(bǔ)充工藝應(yīng)用于生產(chǎn)。2、CNC是英文computer numerical control簡稱，CNC數(shù)控加工是指有別于傳統(tǒng)機(jī)械加工方式的一種較先進(jìn)的數(shù)字 化控制加工，可以精確加工復(fù)雜曲面，是模具加工的重要變革和發(fā)展方向，在注塑模具型芯 加工中，CNC數(shù)控加工主要指數(shù)控銑床，車床和加工中心。早期CNC數(shù)控加工由于受切削速 度和進(jìn)給速度的限制，加工范圍受到限制，不能加工窄縫、溝槽、深坑等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中采用EDM加工的注塑模存在的加工復(fù) 雜的缺點(diǎn)，提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)注塑模具，它能夠改善工件的加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)具有 加工效率高、加工成本低和能夠?qū)崿F(xiàn)無污染可回收的全機(jī)械加工的特點(diǎn)，是一種無EDM加 工的注塑模具。本實(shí)用新型的目的可以通過如下技術(shù)方案達(dá)到一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具，它包括模架部分和型芯部分，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述模架 部分包括定模固定板、熱流道固定板、定模板、動(dòng)模板、墊鐵、頂針固定板、頂出板和動(dòng)模固 定板，定模固定板、熱流道固定板和定模板固定在一起；動(dòng)模板、墊鐵和動(dòng)模固定板固定在 一起；頂針固定板與頂出板固定在一起，頂針固定板上設(shè)有方針；在定模板與動(dòng)模板之間形成注塑腔；所述型芯部分包括定模型芯和動(dòng)模型芯；定模型芯固定在定模板上，動(dòng)模型 芯固定在動(dòng)模板上。成型時(shí)，熔融的塑料通過熱流道，進(jìn)入模具型芯里，充填完成后，動(dòng)模側(cè)隨著成型 機(jī)運(yùn)動(dòng)，頂針板與頂出板在成型機(jī)的頂出柱的作用下向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)方針頂出產(chǎn)品。產(chǎn)品取 出，合模，進(jìn)行下一次成型。本實(shí)用新型的目的還可以通過如下技術(shù)方案達(dá)到本實(shí)用新型的一種實(shí)施方案是所述的定模型芯和動(dòng)模型芯均可以采用高速銑削 加工成型。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型由于改進(jìn)了模架部分的結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的精度，能夠滿足小的窄縫、 溝槽、深坑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求，加上型芯部分采用高速銑削加工工藝制成，具有小的窄縫、溝槽、 深坑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此可實(shí)現(xiàn)無EDM加工工藝，省卻了復(fù)雜的EDM加工流程，具有效率高、力口 工成本低、無污染可回收的特點(diǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

圖1是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A部分的局部放大示意圖。其中，1為定模固定板，2為熱流道固定板，3為熱流道，4為定模固定板，5為定模型 芯，6為動(dòng)模板，7為動(dòng)模型芯，8為方針，9為墊鐵，10為頂針固定板，11為頂出板，12為動(dòng)模 固定板，13為產(chǎn)品筋位。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例參照圖1和圖2，本實(shí)施例包括模架部分和型芯部分，所述模架部分包括定模固定 板1、熱流道固定板2、定模板4、動(dòng)模板6、墊鐵9、頂針固定板10、頂出板11和動(dòng)模固定板 12，定模固定板1、熱流道固定板2和定模板4固定在一起；動(dòng)模板6、墊鐵9和動(dòng)模固定板 12固定在一起；頂針固定板10與頂出板11固定在一起，頂針固定板10上設(shè)有方針8 ；所述 定模板4與動(dòng)模板6之間形成注塑腔；熱流道固定板2中設(shè)有熱流道3 ；所述型芯部分包括 定模型芯5和動(dòng)模型芯7 ；定模型芯5固定在定模板4上，動(dòng)模型芯7固定在動(dòng)模板6上。 成型時(shí)，熔融的塑料通過熱流道，進(jìn)入模具型芯里，充填完成后，動(dòng)模側(cè)隨著成型機(jī)運(yùn)動(dòng)，頂 針板與頂出板在成型機(jī)的頂出柱的作用下向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)方針頂出產(chǎn)品。產(chǎn)品取出，合模， 進(jìn)行下一次成型。本實(shí)施例中，定模型芯5和動(dòng)模型芯7均采用高速銑削加工工藝制成。型芯的具 體加工工藝流程為備料_磨床-銑床-CNC高速銑削粗加工-熱處理-CNC高速銑削精加 工-拋光。為了充分發(fā)揮高速切削加工的優(yōu)勢，總結(jié)“無EDM加工的注塑模具加工工藝”的注 意事項(xiàng)如下一、做好高速切削加工前的基本準(zhǔn)備工作為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率保證模具零件質(zhì)量，我公司為每臺高速機(jī)配備了電磁臺，大大縮短了工件的裝夾時(shí)間，避免了由于人工裝夾不平引起的零件質(zhì)量問題。1、對加工中的設(shè)備，刀具等硬件要有一定的了解；比如高速機(jī)性能特點(diǎn)及所用軟件，同一條程式在不同高速機(jī)上使用，它所表現(xiàn)的速度會明顯不一樣，主要原因是不同類型 的高速機(jī)有著不同種類的操作系統(tǒng)，相同類型的高速機(jī)又有著不同版本的操作系統(tǒng)；切削 刀具也至關(guān)重要，首先刀頭的動(dòng)平衡要能承受機(jī)床轉(zhuǎn)速，這就要求切削刀具尺寸精度高，耐 磨性和韌性要好，比如一條窄槽加工需要2小時(shí)，而刀具使用1. 5小時(shí)已發(fā)生磨損，那么剩 下的0. 5小時(shí)刀具發(fā)生抖動(dòng)一俗稱彈刀可能性最大，影響模具零件質(zhì)量。2、對編程人員要有專門的工藝知識培訓(xùn)，比如分析零件特點(diǎn)，如何選擇正確的刀具；如何簡化刀具的路線，縮短加工時(shí)間；迅速果斷判斷程式的正確性和程式的可預(yù)見性， 本著在一定成本范圍內(nèi)按著最短時(shí)間最快的速度，加工出合格的產(chǎn)品，充分發(fā)揮高速機(jī)高 速高效率的特點(diǎn)。3、對操作人員也要有專業(yè)的知識培訓(xùn)，加強(qiáng)其對高速加工的認(rèn)識，熟練掌握高速加工的具體技巧，按規(guī)程使用和保養(yǎng)設(shè)備。二、消除高速切削加工的幾個(gè)誤區(qū)1、無論什么直徑的刀具都可以進(jìn)行高速切削加工。這是個(gè)切削線速度的問題，線速度由工件和刀具材質(zhì)決定的，如果選擇了不適當(dāng)線速度的刀具直徑和轉(zhuǎn)速，刀具則無法 進(jìn)行正常切削加工。比如會發(fā)生斷刀和讓刀(也稱彈刀)。2、伴隨著轉(zhuǎn)速的提高，負(fù)荷下降發(fā)生的是刀具磨擦力的急劇增加，不能說這是正 常的切削現(xiàn)象，只能用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速和加工參數(shù)才能正常發(fā)揮刀具的切削壽命。3、用高速回轉(zhuǎn)加工時(shí)，工件和刀具不發(fā)熱高速加工時(shí)，選擇切削負(fù)荷極小的條件， 就能夠變成這樣。但是，用切削負(fù)荷高的條件進(jìn)行重切削加工時(shí)就不是這樣了。4、用高速回轉(zhuǎn)加工時(shí)，加工表面的光潔度提高不需磨削。依照刀具的刃部形狀、切 削深度、以及進(jìn)給量而定。如果要使磨削的工時(shí)最少或者不需磨削，那么精加工后的面必須 是均勻的面。雖然用球頭銑刀磨擦是第一的，但是這不是切削，而是在拋光，刀具的壽命會 很快喪失。高速回轉(zhuǎn)加工降低加工負(fù)荷，所以最好是少的切削量。但是，刀具中心附近進(jìn)行 的線速度是非常慢的，如圓弧面和斜度面極小的情況下。5、等高線加工在程式編制時(shí)需要花費(fèi)時(shí)間，在加工效率方面，還是往復(fù)式的掃描 線加工方法好。等高線偏置加工和往復(fù)式掃描線加工相比，刀具軌跡的生成的確需要時(shí)間， 但是對于刀具的負(fù)荷是一定的，刀具壽命，加工面的粗糙度等要好很多。三、重視高速切削加工工藝特點(diǎn)1、盡可能地保持刀具負(fù)荷的穩(wěn)定，從而最大限度的延長刀具的使用壽命；2、盡可能地減少任何切削方向的突然變化，從而盡量減少切削速度的降低，以及 避免因局部過切而造成刀具或設(shè)備的損壞；3、切入和切出工件時(shí)，無論是粗加工還是精加工，都應(yīng)使用圓弧切入和切出方法 來切入或離開工件；4、應(yīng)盡量避免催促垂直下刀，直接接近零件表面，因?yàn)檫@樣會降低切削速度，同時(shí) 會在零件表面上留下很多刀痕；5、切削角落時(shí)，刀具半徑應(yīng)相對小于角落半徑，以保持最大接觸距離小于切削刀 具周長的30%以下。這樣可使刀具得到足夠的冷卻，同時(shí)避免刀具進(jìn)入角落時(shí)刀具負(fù)荷的突然增加；6、行切的端點(diǎn)采用圓弧連接，避免直線連接；7、除非情況必須如此，否則仍應(yīng)避免全刀寬切削；8、殘余量加工或清根加工是提高加工效率的重要手段，一般應(yīng)采用多次加工或采用系列刀具從大到小分次加工，直至達(dá)到所需尺寸，避免用小刀一次加工完成；9、因高速切削加工工藝要求嚴(yán)格，過切保護(hù)更加重要，故需多花時(shí)間對NC指令進(jìn) 行仿真檢驗(yàn)。一般而言，高速加工編程時(shí)間比普通加工編程時(shí)間要長得多，然而加工時(shí)間卻 大大縮短了。10、高速切削加工要針對不同的加工零件、不同硬度、不同的材質(zhì)、不同的形狀來 選擇相應(yīng)合理的參數(shù)，而不能一味地追求為高速而高速。尤其對于注塑模具型腔加工，形狀 復(fù)雜而刀具直徑又較小時(shí)，由于刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡不是簡單的直線運(yùn)動(dòng)而是曲線，甚至有直 角拐彎的時(shí)候，工藝參數(shù)的合理性就尤為重要，因?yàn)橐氡３滞贿M(jìn)給速度進(jìn)行直角切削， 搞不好會由于機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的巨大慣性而導(dǎo)致刀具做彎角運(yùn)動(dòng)時(shí)突然斷裂，而變速運(yùn)動(dòng)又 會由于加速和減速等運(yùn)動(dòng)造成切削厚度的瞬間變化，而導(dǎo)致切削刀變化使工件表面有切 紋，由此使加工質(zhì)量下降，所以針對不同的加工物件，需要編程人員選擇合理的刀具運(yùn)動(dòng)軌 跡，優(yōu)化切削參數(shù)；另一方面，根據(jù)需要選擇適合的切削速度，只有這樣才能真正發(fā)揮高速 切削的長處。四、高速切削加工的數(shù)控編程策略高速加工的數(shù)控編程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)，NC代碼的編程員必須了解高速加工 的工藝過程，在編制NC代碼時(shí)應(yīng)將加工工藝過程考慮進(jìn)去。在高速加工時(shí)中，由于進(jìn)給速 度和加工速度很快，編程員能夠預(yù)見到切削刀具是怎樣切入工件中去的。加工時(shí)除了使用 小的進(jìn)給量和淺的切削深度外，編制NC代碼時(shí)盡量避免加工方向的突然改變也是非常重 要的，因?yàn)檫M(jìn)給方向的突然變化不僅會使切削速度降低，而且還有可能產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，這 會降低加工表面質(zhì)量，甚至還會出現(xiàn)過切或殘留、刀具損壞乃至主軸損壞的現(xiàn)象，特別是在 三維輪廓加工過程中，將復(fù)雜分型面或拐角部分單獨(dú)加工會比用"之"字形加工法\直線 法或其他一些通用加工方法來一次加工出所有分型面更有利一些。高速加工時(shí)，建議刀具緩慢切入工件，同時(shí)盡量避免刀具切出后又得新切入工件， 從一個(gè)切削層緩慢的進(jìn)入另一個(gè)切削層比切出后再突然進(jìn)入要好；其次，盡可能地保持穩(wěn) 定的切削參數(shù)，包括保持切削厚度、進(jìn)給量和切削線速度的一致性，當(dāng)遇到某處切削深度有 可能增加時(shí)，應(yīng)降低進(jìn)給速度，因?yàn)樨?fù)載的變化會引起刀具的偏斜，從而降低加工精度、表 面質(zhì)量和縮短刀具壽命。故在很多情況下，有必要對工件輪廓的某些復(fù)雜部分進(jìn)行預(yù)處理， 以使高速運(yùn)行的精加工小直徑刀具不會因?yàn)榍暗拦ば蚴褂玫妮^大直徑刀具留下的“加工殘 余”而導(dǎo)致切削負(fù)載的突然加大。目前一些CAM軟件具有“加工殘余分析”的功能，這一功 能使得CAM系統(tǒng)準(zhǔn)確地知道每次切削后加工殘余的位置所在。這是保持刀具負(fù)載不變的關(guān) 鍵，而這一關(guān)鍵對高速加工的成功又是至關(guān)重要的?？傊?，刀具路徑越簡單越好，這樣加工過程更有可能達(dá)到最大進(jìn)給速度，而不必由 于密集的資料點(diǎn)族或加工方向的突然改變面減速。在“之”字形切削路徑中，用“弧線”(或 類似弧形線段)來連接相鄰的兩個(gè)直線段，將有利于減少加/減速程式的頻繁調(diào)用和轉(zhuǎn)換。在高速加工中，無論從加工精度還是從加工安全性能來說，CAM系統(tǒng)的自動(dòng)過切/殘留對工件的損壞是不可修復(fù)的，而它對刀具的破壞亦是災(zāi)難性的，這就要求為被加工的幾何表面建立一個(gè)精確而連績的的數(shù)位模型以及有一個(gè)高效的刀個(gè)路徑生成演算法來保 證加工輪廓的完整性。其次，CAM系統(tǒng)對刀具路徑的驗(yàn)證能力亦是非常重要的，這一方面可 允許編程人員在把加工代碼送到車間之前驗(yàn)證程式編制的正確性，另一方面還可以給程式 進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)不同加工路徑自動(dòng)地調(diào)節(jié)進(jìn)給速度以始終保持最大安全進(jìn)給速度。五、操作高速切削加工機(jī)注意事項(xiàng)高速加工時(shí)(S彡8000rpm, F = 300-3000mm/min)，如何選則刀柄與刀具形式，對 機(jī)床主軸壽命、加工精度有極大影響，操作人員必須注意以下事項(xiàng)1、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)前必須裝上刀具，以免損壞、損傷機(jī)床主軸。2、高速切削時(shí)(S彡SOOOrpm)必須使用經(jīng)過動(dòng)平衡校正的G2. 5級(該資料可向 刀具供應(yīng)商查詢)的刀柄，以避免刀柄離心力產(chǎn)生之振動(dòng)造成加工表而光潔度較差、主軸 軸承損壞、損傷及刀具的過早磨耗。3、刀柄裝配刀具后的平衡公差，與3個(gè)因素有關(guān)刀具轉(zhuǎn)速、主軸平衡公差、刀具 和刀柄的重量，所以高速加工時(shí)應(yīng)使用小直徑刀具、刀長較短的刀具對主軸溫升、熱變形都 有益處，能提高加工精度。4、使用陶瓷刀具或TiN、TiC、TiAIN涂層的刀具比傳統(tǒng)刀具有更好的壽命；為了很 好地平衡刀具，在選擇正確刀具時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)1)購買高質(zhì)量的刀具和刀柄，應(yīng)選擇預(yù)先已消除了不平衡的刀柄；2)最好使用短的和盡可能輕的刀具；3)懂使用注明最高主軸轉(zhuǎn)速的刀具，不要使用整體高速鋼(HSS)刀具；4)定期檢驗(yàn)刀具和刀柄，檢查是否有疲勞裂紋和變形的微兆。此外，與常規(guī)模具型芯加工工藝相比，模具型芯采用高速銑削加工工藝還具有以 下一些優(yōu)點(diǎn)1、提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益銑削速度和進(jìn)給速度的提高，可提高材料去除率；高 速銑削可加工硬度達(dá)HRC60的零件，可替代EDM放電加工，縮短工藝路線；許多零件一次裝 夾可完成粗、半精和精加工等全部工序，對復(fù)雜型面加工也可直接達(dá)到零件表面質(zhì)量要求， 進(jìn)而大大地提高加工生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。2、改善工件的加工精度和表面質(zhì)量高速銑床必須具備高剛性和高精度等性能， 同時(shí)由于銑削力低，工件熱變形減少，高速銑削的加工精度很高。銑削深度較小，而進(jìn)給較 快，加工表面粗糙度很小，銑削鋼件時(shí)可達(dá)RaO. 2 0. 4。3、有利于使用直徑較小的刀具高速銑削較小的銑削力適合使用小直徑的刀具， 以往對于較小的筋位，小R轉(zhuǎn)角等地方只能做電極EDM加工，現(xiàn)在直徑0.4以上深度11倍 徑以內(nèi)的筋位都能用高速機(jī)直接加工成型，減少了電極加工和再EDM放電加工工序，同時(shí) 也避免了放電積碳，表面紋路粗糙，后續(xù)拋光時(shí)間長，筋位變形等一系列不良現(xiàn)象產(chǎn)生，減 少產(chǎn)品注塑成型會產(chǎn)生拉傷，頂白等脫模問題，在一定程度上降低公司成本。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的 技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具，它包括模架部分和型芯部分，其特征是所述模架部分包括定模固定板(1)、熱流道固定板(2)、定模板(4)、動(dòng)模板(6)、墊鐵(9)、頂針固定板(10)、頂出板(11)和動(dòng)模固定板(12)，定模固定板(1)、熱流道固定板(2)和定模板(4)固定在一起；動(dòng)模板(6)、墊鐵(9)和動(dòng)模固定板(12)固定在一起；頂針固定板(10)與頂出板(11)固定在一起，頂針固定板(10)上設(shè)有方針(8)；在定模板(4)與動(dòng)模板(6)之間形成注塑腔；所述型芯部分包括定模型芯(5)和動(dòng)模型芯(7)；定模型芯(5)固定在定模板(4)上，動(dòng)模型芯(7)固定在動(dòng)模板(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具，其特征是所述的定模型芯(5) 和動(dòng)模型芯(7)經(jīng)高速銑削加工成型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的注塑模具，包括模架和型芯，其特征是模架包括定模固定板(1)、熱流道固定板(2)、定模板(4)、動(dòng)模板(6)、墊鐵(9)、頂針固定板(10)、頂出板(11)和動(dòng)模固定板(12)，定模固定板(1)、熱流道固定板(2)和定模板(4)固定連接；動(dòng)模板(6)、墊鐵(9)和動(dòng)模固定板(12)固定連接；頂針固定板(10)與頂出板(11)固定連接，頂針固定板(10)上設(shè)有方針(8)；型芯包括定模型芯(5)和動(dòng)模型芯(7)；定模型芯(5)固定在定模板(4)上，動(dòng)模型芯(7)固定在動(dòng)模板(6)上。本實(shí)用新型具有提高生產(chǎn)率、改善工件的加工精度和表面質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的有益效果。
文檔編號B29C45/26GK201552719SQ20092026516
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者竺艷晨 申請人:恒毅模具注塑(深圳)有限公司