第 15 章 凹模加工综合应用

1. 第15章 凹模加工综合应用 在模具结构中，凹模是决定塑胶产品外形的关键部件。凹模对应的是产品的外表面形状，其型腔通常向内凹陷。凹模一般与浇注系统连接，通常也叫型腔、定模、前模、上模。

2. 15.1 凹模加工特点 在Mastercam中，将铜公图在右视图内旋转180°，再加上枕位和分型面等，即变成了凹模图。一般铜公的X和Y方向都对称时可以采用镜像的方式将铜公图变为凹模图。凹模由于与产品外表面相接触，所以凹模加工是相当重要的。

3. 15.2 凹模加工实例 凹模与成型产品外表面相接触，因而在模具加工中的要求相对比其他部件要高，材料也相对较硬，进给量设置不能太大。在进行模具凹模的加工时，加工刀具路径一般是先采用挖槽粗加工，然后还要经过多次半精加工或精加工。 下面通过实例介绍凹模加工的编制步骤。 实例一：对如左图所示的产品进行加工，加工结果如右图所示。

4. 15.2.1 刀路规划 首先根据产品的结构绘制产品模具图，然后按照模具图确定加工刀路、加工顺序以及加工参数。（由于篇幅原因，分模步骤略）。 此处采用挖槽粗加工作为首次开粗，再利用等高外形精加工进行半精加工，最后使用平行精加工进行精加工。 具体刀具路径规划顺序如下。 （1）用直径D20R2的圆鼻刀采用挖槽粗加工开粗。 （2）用直径D6的球刀采用挖槽粗加工进行二次开粗。 （3）用直径D6的球刀采用等高外形精加工进行半精加工。 （4）用直径D6的球刀采用平行精加工进行精修。

5. 15.2.2 挖槽粗加工 首先采用挖槽粗加工进行开粗，其步骤如下。

6. 15.2.3 小刀挖槽加工 上节中挖槽采用大直径刀具开粗，在比较窄的地方加工不到。下面采用小直径刀具进行挖槽粗加工。需要限定刀具范围，因而采用串联补正，其步骤如下。

7. 15.2.4 等高外形精加工 在上节粗加工的基础上，对凹模采用等高外形精加工进行光刀，其加工步骤如下。 （1）在主菜单上单击“刀具路径”→“曲面精加工”→“曲面精加工等高外形”命令，选取所有曲面作为加工曲面，单击“确定”按钮，弹出“曲面精加工等高外形”对话框，在“刀具参数”选项卡中选择D6球刀，并设置刀具相关参数。 （2）在“曲面精加工等高外形”对话框中单击“曲面加工参数”标签，打开“曲面加工参数”选项卡，在“曲面加工参数”选项卡中设置相关参数，如预留量为0mm，单击“确认”按钮。 （3）在“曲面精加工等高外形”对话框中单击“等高外形精加工参数”标签，打开“等高外形精加工参数”选项卡，在“等高外形精加工参数”选项卡中设置相关参数。 （4）系统根据所设置的参数生成等高外形刀具路径。

8. 15.2.5 平行精加工 由于等高外形精加工对比较陡的斜面铣削加工效果较好，而对比较浅的曲面铣削加工效果不太好，所以要再采用平行精加工对底部进行光刀，其步骤如下。 （1）在主菜单单击“刀具路径”→“曲面精加工”→“曲面精加工平行铣削”命令，返回绘图区选取曲面加工曲面和加工范围，单击“确定”按钮，弹出“曲面精加工平行铣削”对话框。刀具采用15.2.4节的D6球刀，并设置刀具相关参数。 （2）在“曲面精加工平行铣削”对话框中单击“曲面加工参数”标签，打开“曲面加工参数”选项卡，在“曲面加工参数”选项卡中设置相关参数，如预留量为0mm。 （3）在“曲面精加工平行铣削”对话框中单击“精加工平行铣削参数”标签，打开“精加工平行铣削参数”选项卡，在“精加工平行铣削参数”选项卡中设置相关参数，如设置最大切削间距为0.8，加工角度为45°。 （4）系统根据所设参数生成刀具路径。

9. 15.2.6 实体加工模拟 刀具路径编制完毕，下面进行实体模拟。实体模拟需要设置毛坯，其设置步骤如下。 （1）在“刀具路径”管理器中单击“材料设置”选项，打开“素材设置”选项卡，在“素材设置”对话框中输入素材参数（X:100，Y:100，Z:30），单击“确定”按钮。 （2）选取所有刀具路径进行模拟。