CN103028918B - 一种异形多芯头模具的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异形多芯头模具的加工方法，包括以下步骤：1）利用数控铣床铣加工芯头的外部轮廓；2）通过线切割加工出所述模具的筋和引流孔；3）采用线切割切出与小圆芯头形状相同的辅助电极，再利用电火花加工出所述模具上的小圆芯头。与现有技术采用电火花整体电极加工芯头相比，上述异形多芯头模具的加工方法利用数控铣床铣加工芯头的外部轮廓，省去了电火花加工整体电极的操作，减少了电火花的工作量，故缩短了模具的加工周期，提高了模具的加工效率，同时节约了一个整体电极的使用，降低了模具的加工成本。同时，由于芯头的外部轮廓由数控铣床铣加工获得，提高了芯头的表面光洁度，提高了模具的加工质量，减小了钳工修正时工作量。

Description

一种异形多芯头模具的加工方法

技术领域

本发明涉及模具加工技术领域，更具体地说，涉及一种异形多芯头模具的加工方法。

背景技术

随着铝型材市场的不断发展，铝型材品种越来越多，加工难度也越来越大，特别是异形铝型材。加工异形铝型材时需要借助于模具的异形多芯头，该异形多芯头的形状与异形铝型材相配合。如图1所示，该图为现有技术中需要加工的一种异形铝型材的结构示意图，该异形铝型材外部轮廓01（即外形）均由样条线组成，没有一个边是直线，中间具有四条筋03和一个小圆芯头02，而且筋壁厚t只有2.3mm。

由于芯头02与外部轮廓01之间没有相对的定位基准，目前常采用电火花整体电极加工的方法对异形多芯头模具进行加工。但是，由于上述型材的外部轮廓较大，所以电火花加工时应用的电极的周长是1344.485mm，切上述电极的时间大约为15小时，而且该电极只能加工出芯头，对于筋下的引流孔还必须另切电极加工，再加上电火花加工模具的时间，导致模具的加工周期较长，影响了模具的加工效率，且投入成本较高。

其次，在电火花整体电极加工的过程中，芯头02与外部轮廓01之间没有相对的定位基准，尺寸精度较低；而且引流孔是盲孔，电火花加工的过程中排屑困难，加工速度较慢，影响了模具的加工效率。另外，电火花加工出的芯头表面光洁度较差，导致钳工修正时工作量较大，无法保证模具的尺寸精度，影响了模具的加工质量，增加了工作量。

综上所述，如何提供一种异形多芯头模具的加工方法，以缩短模具的加工周期，提高模具的加工效率，同时降低模具的加工成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种异形多芯头模具的加工方法，以缩短模具的加工周期，提高模具的加工效率，同时降低模具的加工成本。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种异形多芯头模具的加工方法，包括以下步骤：

1）利用数控铣床铣加工芯头的外部轮廓；

2）通过线切割加工出所述模具的筋和引流孔；

3）采用线切割切出与小圆芯头形状相同的辅助电极，再利用电火花加工出所述模具上的小圆芯头。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤1）加工完所述芯头的外部轮廓之后还包括：

利用数控铣床在所述芯头中间加工出一条工艺直线，同时在距所述模具的中心设定距离的位置处的所述芯头上钻一个工艺孔，使所述芯头的外部轮廓与型材的外部轮廓一致，然后利用车床加工一根与所述工艺孔相配合的芯轴；

所述步骤1）和所述步骤2）之间还包括：

步骤1’）对所述模具的位置进行找正：

将所述芯轴装夹在机床上，并将所述模具装在所述芯轴上，使所述芯轴***所述工艺孔中，然后利用百分表找正所述工艺直线，确定所述模具X轴线方向，利用所述芯轴找出所述模具的中心位置。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤3）在电火花加工之前，重复所述步骤1’）使电火花找正。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤1）具体为：

首先粗加工所述芯头的外部轮廓、所述工艺直线和所述工艺孔，加工时分别留有加工余量，然后对所述模具热处理，再精加工所述芯头的外部轮廓、所述工艺直线和所述工艺孔。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤1）中的所述加工余量为0.3mm-0.4mm。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤1）中的所述工艺直线位于所述芯头长度方向上的中心轴线上，所述工艺孔开设在所述工艺直线的位置上。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述步骤1）中的所述工艺直线的长为140mm，宽为12mm，深度为1.5mm-2.0mm，所述设定距离为60mm，且所述工艺孔的直径为10mm，深度为10mm。

优选的，上述异形多芯头模具的加工方法中，所述辅助电极为铜电极。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的异形多芯头模具的加工方法首先利用数控铣床铣加工芯头的外部轮廓；然后通过线切割加工出所述模具的筋和引流孔；接着采用线切割切出与小圆芯头形状相同的辅助电极，再利用电火花加工出所述模具上的小圆芯头，最终完成对异形多芯头模具的加工。

与现有技术采用电火花整体电极加工芯头相比，本发明提供的异形多芯头模具的加工方法利用数控铣床铣加工芯头的外部轮廓，省去了电火花加工整体电极的操作，减少了电火花的工作量，故缩短了模具的加工周期，提高了模具的加工效率，同时节约了一个整体电极的使用，降低了模具的加工成本。

此外，由于本发明提供的异形多芯头模具的加工方法中，芯头的外部轮廓由数控铣床铣加工获得，提高了芯头的表面光洁度，提高了模具的加工质量，减小了钳工修正时工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中需要加工的一种异形铝型材的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法加工的模具的结构示意图；

图3是图2的左侧图；

图4是本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法加工的工艺直线以及工艺孔的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法加工的辅助电极的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种异形多芯头模具的加工方法，缩短了模具的加工周期，提高模具了的加工效率，同时降低了模具的加工成本。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图2-6，本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法，包括以下步骤：

S1：利用数控铣床铣加工芯头1的外部轮廓4：

芯头1的外部轮廓4与型材的外部轮廓01的轮廓保持一致；

S2：通过线切割加工出模具的筋2和引流孔3：

针对本实施例需要加工的如图1所示的型材的形状，本实施例需要通过线切割加工出四条筋2和引流孔3；在制造其他形状的型材时，需要切割出与型材相对应设置的所有筋2和所有的引流孔3，其数量由型材的形状确定，步骤S2的目的在于将模具上的筋2和引流孔全部加工出；

S3：采用线切割切出与小圆芯头5形状相同的辅助电极8，再利用电火花加工出模具上的小圆芯头5：

本发明实施例通过电火花加工模具上的小圆芯头5，利用电火花进行加工之前首先需要切割出辅助电极8，然后利用电火花与辅助电极8的配合加工出小圆芯头5及小圆芯头5两端的连接筋。

从上述步骤可知，本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法，首先利用数控铣床铣加工芯头1的外部轮廓4；然后通过线切割加工出模具的筋2和引流孔3；接着采用线切割切出与小圆芯头5形状相同的辅助电极8，再利用电火花加工出模具上的小圆芯头5，最终完成对异形多芯头模具的加工。

与现有技术采用电火花整体电极加工芯头相比，本发明实施例提供的异形多芯头模具的加工方法利用数控铣床铣加工芯头1的外部轮廓4，省去了电火花加工整体电极的操作，减少了电火花的工作量，故缩短了模具的加工周期，提高了模具的加工效率，同时节约了一个整体电极的使用，降低了模具的加工成本。

此外，由于芯头1的外部轮廓4由数控铣床铣加工获得，提高了芯头的表面光洁度，提高了模具的加工质量，减小了钳工修正时工作量。

优选的，上述实施例提供的异形多芯头模具的加工方法中，步骤S1加工完芯头1的外部轮廓4之后还包括：利用数控铣床在芯头1中间加工出一条工艺直线6，同时在距模具的中心设定距离的位置处的芯头1上钻一个工艺孔7，使芯头1的外部轮廓4与型材的外部轮廓01一致，然后利用车床加工一根与工艺孔7相配合的芯轴；

而且，步骤S1和步骤S2之间还包括步骤S1’：对模具的位置进行找正：

将芯轴装夹在机床上，并将模具装在芯轴上，使芯轴***工艺孔7中，然后利用百分表找正工艺直线6，确定模具X轴线方向，利用芯轴找出模具的中心位置。

本实施例中，在芯头1上加工工艺孔7，再加工一根与工艺孔7相配合的芯轴，然后将芯轴装夹在机床上，将芯轴***工艺孔7中，实现了对模具的定位；同时，通过工艺孔7距模具中心的距离以及在芯头1上加工的工艺直线6，在线切割筋2和引流孔3之前对模具的中心位置进行找正，工艺直线6和工艺孔7使芯头1与外部轮廓4之间具有相对的定位基准，解决了异形多芯头多次加工中的找正问题，并提高了尺寸的加工精度。

为了进一步提高加工精度，上述实施例提供的异形多芯头模具的加工方法中，步骤S3在电火花加工之前，重复步骤S1’使电火花找正。此时，电火花找正通过以下步骤实现找正：

首先将芯轴装夹在电火花的机床上，并将模具装在芯轴上，使芯轴***工艺孔7中，然后利用百分表找正工艺直线6，确定模具X轴线方向，利用芯轴找出模具的中心位置。这样一来，芯头1与外部轮廓4之间具有相对的定位基准，故电火花加工出的小圆芯头5及其两端的连接筋的尺寸精度较高；同时，提高了小圆芯头5的加工质量，减小了后续的修复工作量。

综上可知，芯轴、工艺孔7以及工艺直线6的配合解决了异形多芯头多次加工中的找正问题，并提高了尺寸的加工精度。

优选的，上述实施例提供的异形多芯头模具的加工方法中，步骤S1具体为：首先粗加工芯头1的外部轮廓4、工艺直线6和工艺孔7，加工时分别留有加工余量，然后对模具热处理，再精加工芯头1的外部轮廓4、工艺直线6和工艺孔7。分别通过粗加工和精加工上述芯头1的外部轮廓4、工艺直线6和工艺孔7，能够提高芯头1的外部轮廓4、工艺直线6和工艺孔7的加工精度，进而保证模具中心位置的正确性，提高了模具的加工精度。

具体的，上述步骤S1中的加工余量为0.3mm-0.4mm。为了减少精加工需要切削的余量，进而提高加工效率，本实施例将上述加工余量优选为0.3mm-0.4mm范围内的任一数值。当然，上述加工余量还可以为0.5mm或其他数值，应根据实际的加工场合和型材的实际形状来选择合适数值的加工余量，本实施例对此不做限定。

为了便于模具中心的找正，上述实施例提供的异形多芯头模具的加工方法中，步骤S1中的工艺直线6位于芯头1长度方向上的中心轴线上，工艺孔7开设在工艺直线6的位置上，如图5所示。本领域技术人员可以理解的是，该工艺直线6也可以位于芯头1宽度方向上的中心轴线上或者沿其他方向设置的直线，以达到同样的作为基准线的目的，在此不再一一介绍。

针对本发明实施例的型材的形状，步骤S1中的工艺直线6的长为140mm，宽为12mm，深度为1.5mm-2.0mm，设定距离为60mm，且工艺孔7的直径为10mm，深度为10mm。当然，上述尺寸数值只是本发明实施例具体的一个数值，本发明实施例还可以应用其他尺寸的工艺直线6、工艺孔7以及工艺孔7与模具中心之间的设定距离，只要能实现其定位和基准的功能即可。

为了节约成本，上述实施例提供的异形多芯头模具的加工方法，辅助电极8优选为铜电极。当然，上述辅助电极8还可以为其他能实现线切割的电极，如钨铜电极或者合金电极等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用数控铣床铣加工芯头(1)的外部轮廓(4)；

2)通过线切割加工出所述模具的筋(2)和引流孔(3)；

3)采用线切割切出与小圆芯头(5)形状相同的辅助电极(8)，再利用电火花加工出所述模具上的小圆芯头(5)；

所述步骤1)加工完所述芯头(1)的外部轮廓(4)之后还包括：

利用数控铣床在所述芯头(1)中间加工出一条工艺直线(6)，同时在距所述模具的中心设定距离的位置处的所述芯头(1)上钻一个工艺孔(7)，使所述芯头的外部轮廓(4)与型材的外部轮廓(01)一致，然后利用车床加工一根与所述工艺孔(7)相配合的芯轴；

所述步骤1)和所述步骤2)之间还包括：

步骤1’)对所述模具的位置进行找正：

将所述芯轴装夹在机床上，并将所述模具装在所述芯轴上，使所述芯轴***所述工艺孔(7)中，然后利用百分表找正所述工艺直线(6)，确定所述模具X轴线方向，利用所述芯轴找出所述模具的中心位置。

2.根据权利要求1所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述步骤3)在电火花加工之前，重复所述步骤1’)使电火花找正。

3.根据权利要求2所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：

首先粗加工所述芯头(1)的外部轮廓(4)、所述工艺直线(6)和所述工艺孔(7)，加工时分别留有加工余量，然后对所述模具热处理，再精加工所述芯头(1)的外部轮廓(4)、所述工艺直线(6)和所述工艺孔(7)。

4.根据权利要求3所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中的所述加工余量为0.3mm-0.4mm。

5.根据权利要求1所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中的所述工艺直线(6)位于所述芯头(1)长度方向上的中心轴线上，所述工艺孔(7)开设在所述工艺直线(6)的位置上。

6.根据权利要求5所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述步骤1)中的所述工艺直线(6)的长为140mm，宽为12mm，深度为1.5mm-2.0mm，所述设定距离为60mm，且所述工艺孔(7)的直径为10mm，深度为10mm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的异形多芯头模具的加工方法，其特征在于，所述辅助电极(8)为铜电极。