肥皂盒模具前模铜公的设计与数控加工吴光明东莞理工学校，广东东莞523000[摘要]：本文以一肥皂盒注射模前模铜公的设计和数控加工为例，较为详尽地讲述了运用CAD\CAM软件进行塑料模具铜公设计和数控加工的工艺和步骤。[关键词]：注射模具、数控加工、铜公DesignandCNCProcessingofthecopperpolarforasoap-boxcavityinitsinjectionmouldWuGuangming(DongguanscienceandtechnicalschoolofGuangDongprovince523015)Abstract:Inthispaper,withtheexampleofDesigningandprocessingthecopperpolarforasoap-boxcavityinitsplasticinjectionmould,weintroducethetechnologyandstepofDesigningandCNCprocessingthecopperpolarininjectionmouldwithCAD\CAMsoftwareindetails.Keywords:injectionmould,CNCprocessing,copperpolar一、引言电火花加工通常采用易于加工的铜料做放电电极，称为铜公。用于制作模具的材料比较硬，模具型腔中有深孔、窄槽及尖角，受刀具的硬度和规格尺寸等特性限制，无法用数控铣加工去除全部残料，尤其是前模（一般是凹槽），此时用电火花加工。通常前、后模制造时需要与之配套的铜公。加工铜公时要设计加工分中面和校表面。铜公用于电火花加工时要校平，并确定其中心位置和高度值。对外形不规则的铜公，需在底部外围加工出用于确定铜公中心位置的垂直基准面，此为分中面。铜公用于电火花加工时校平后，除了要确定其中心位置，还必须要确定其高度值。在铜公上加工出用于确定深度的水平基准面，称为校表面。若铜公的表面有面积较大的平面，也可作为校表面。二、前模铜公的设计与加工1．铜公的设计前模的型腔分型面下部分别设计了R1.53的凸圆角和R3.065的凹圆角，虽然前模型腔深度不大，外形尺寸也较适合进行加工，但若直接精加工前模型腔，无法使用大直径的刀具。刀具损耗大，工时长，加工表面光洁度差，且无法保证尺寸精度。前模型腔的底部有三个细长凸台，最小圆角半径为R0.765，无法直接将此三个小凸台部位加工出来，要设计前模铜公进行清角加工。综合考虑，要设计前模整体铜公，用电火花进行精加工前模曲面。前模铜公曲面的分解图如图1所示。依次点击File/Readfile读入肥皂盒前模的3D零件图形文件，打开所有图层，在前视图将零件旋转180度（保证坐标及基准的统一），将后模面隐藏，保留前模曲面，摆正图形。铜公A的3D图如图2所示，根据加工要求绘制了相应的切削曲线及加工边界。图形底部的四个底部的小凸台另行设计有铜公，这里也要将这一部分关闭。为使铜公的曲面过渡圆滑，将关闭底部四个小凸台后的缺口进行修补（在绘制前模3D图时已完成）。为保证电加工时，铜公不会伤及到底部三个小凸台的顶面，要将对应铜公的三条槽向下延伸到Z10.0mm。图形是对称的，为加工时便于辨认，将铜公一端做了大的倒角。图2为设计好的前模铜公3D图。由于数控加工时，刀路是沿着Z方向的最大投影外形进行加工的，所以无须绘制铜公曲面以下的部位。因为前模铜公的图形是从前模3D图复制而来的，图形坐标原点和前模的3D图的坐标原点是重合的。图形坐标原点放在XY方向的中心处，分型面底部，铜公的最大外形Z方向的尺寸为0.0mm。为避免电加工时铜公的分中面伤及分型面，加工时，要将铜公的最大曲面外形向下延伸到Z-5.0mm。加工出来的平面可作为校表面，Z方向尺寸为Z-5.0mm。图2中铜公毛坯外形作为XY方向的分中面，Z方向尺寸为Z-5.0mm。模具是设计成一模出两件的，铜公零件的X方向的坐标和前模的X方向坐标偏差值是65.0mm，Y坐标中心和前模的Y坐标中心是重合的。电火花加工时只需调整Z方向的尺寸。铜公曲面三个小凸台前模图1前模铜公分解图图2前模铜公的3D图2．工艺分析前模铜公的表面光洁度要求高，结构也较为复杂，曲面间圆角过渡圆滑，圆弧半径较小。加工时有以下的难点：铜公和前模是凸凹相对的，凸出来的曲面最小曲率半径为R1.53，凹圆角半径为R3.065。加工时要采取合适的数控工艺。铜公的曲面外形较为规则，且为凸面，容易保证铜公的表面光洁度。前模型腔的底部三个小凸台的最小圆角半径为R0.765，是加工的难点。小凸台对应的三个小缺口在深度上没有要求，加工完毕后并不影响电火花的加工结果，所以，此处是否将修补面