落地扇前盖注塑模具的数控编程与电极设计番禺职业技术学院（广东番禺511483）张钟[摘要]详细介绍落地扇前盖注塑模具的数控编程方法与数控加工工艺过程，及相关电极的设计制作。通过实例分析总结具有复杂曲面的模具数控加工策略。关键词数控编程加工工艺电极设计NCprogrammingandElectrodedesignningofFront-shellInjectionMoldZHANGZhong(PanyuPolytechnic,Guangzhou511483,China)Abstract:NCprogrammingmethod、machiningprocessandElectrodedesignningofFront-shellInjectionMoldwereintroducedindetail.Concreteprocessanalysiswassummarizedaboutthemouldhavingthecomplicatedsurfacesbytheexample.Keywords:NCprogramming,machiningprocess,Electrodedesignning引言对于具有复杂曲面的模具型腔、型芯，往往存在一些工艺死角，不能完全铣削加工到位，需要设计并制作电极进行电火花清角加工。以落地式风扇控制盒的前盖注塑模具为例，该模具结构为单腔大水口两板模，模架规格2550。笔者在数控铣床（规格1000*600*600、BT40刀头），采用CIMATRONR12版软件完成了数控编程与电极设计，并上机加工出该模具的型腔与型芯，及5个电极，取得了较好的效果。2.电极的设计由于落地扇控制盒的前盖零件结构较为复杂，由多组曲面构成，产品最大外形尺寸为375*90*40。前盖的产品部位包括与配合件照明灯、装饰板、标签等相关位置,其中照明灯部位是通孔，参考图1。前盖产品配合部位多为直角台阶造型，工艺死角多，需要设计制作一定数量的电极，进行后续的电火花成形加工，才能完成该模具型腔与型芯全部的成形加工。图1产品的线框图图2型腔渲染图2.1型腔及电极模具型腔直接影响塑料产品的外观，表面质量要求高。不能对其型腔内的凸台采镶件组装，需要整体加工所有的曲面形状，参考图2。型腔电火花加工需要制作3个电极，由于照明灯与装饰板之间的部位其电火花加工余量较大，需要制作一个粗电极A先进行局部开粗加工，电火花间隙为0.40。然后制作两个精电极B（局部大电极）和C（整体大电极）用于精加工，电火花间隙为0.15。分别参考图3、4、5、6。电极由成形部分和基准台阶组成，成形部分直接从需要电火花加工的模具部位提取出相关的曲面；基准台阶用于电火花加工时电极的空间定位，必须考虑满足“6点定位原则”的要求。设计电极还应该注意避空（包括：成形曲面到基准台阶的适当延伸、对非加工面的保护等），以免电火花加工时误伤其他已经加工好的表面。例如：电极A的基准台阶面要与模腔顶面要有间隙1～2，电极B的照明灯部位与对应的模腔凸台顶面要有间隙。图3电极A的加工位置线框图图4电极A渲染图图5电极B的加工位置线框图图6电极B渲染图图7大电极C的加工位置线框图图8大电极C渲染图整体大电极C在数控加工之后，还需要用线切割加工出照明灯、装饰板、标签部位的成形与避空位置（通孔）。其中照明灯通孔部位要加大电火花间隙至0.8，以避免误伤电极B已加工好的侧壁。注意电极C需要加厚基座至20以上，避免线切割加工之后电极发生变形，影响模具加工质量。2.2型芯及电极图9型芯渲染图图36工序A5的刀迹局部示意图模具型芯只影响产品的内表面，是不可见部分，一般而言客户对其表面质量要求较低，参考图9。仅需要制作两个电极D和E，电火花间隙为0.15，分别用于产品半圆孔部位与照明灯部位的清角加工。其中电极D的成形部分有意设计成矩形，可以直接用以定位，从而省略基准台阶。参考图10、11。图10电极D、E的加工位置线框图图11电极D、E渲染图型腔的数控加工工艺过程数控编程的工艺规划一般按粗加工、半精加工、清角加工、精加工进行。当工件的不同区域尺寸差异较大时，要采用分区域进行加工。对于较为宽敞的部位，可采用较大的刀具进行加工，以提高加工效率；对于较小的型腔、狭窄的部位或转角区域，采用较大的刀具不能彻底加工，必须用较小的刀具以保证尺寸加工到位。对于不能加工到位的工艺死角只能采用后续的电火花加工来完成。型腔的数控加工工序如下：工序A1：¢30R5圆角刀粗加工图12工序A1刀路图图13工序A1仿真加工模拟图加工方式WCUT(环绕等高加工)刀具规格¢30R5圆角刀刀具材质硬质合金涂层主轴转速（r/min）1800进给速度（mm/min）1500