CN109857065B - 大型模具深腔开粗方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型模具深腔开粗方法及应用，所述的大型模具深腔开粗方法，包括以下步骤，1)根据测绘尺寸建立毛坯模型；2)在模型中至少模具的模腔两端建立分界面；3)固定模具毛坯，然后利用短刀具加工分界面外侧部分进行正面开粗；4)采用加长刀具或摆角度加工分界面内侧部分并完成开粗。本发明中首先根据短刀具的长度、主轴的尺寸根据足够的安全距离确定所述的分界面。分界面就是屏蔽掉短刀干涉的区域，这些屏蔽的区域最后旋转一个合适的角度后，再用短刀加工掉，或者直接用长刀具进行加工，其中，分界面的设定以满足分界面外侧部分具有至少60％以上的加工量。

Description

大型模具深腔开粗方法及应用

技术领域

本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种大型模具深腔开粗方法及应用。

背景技术

大型模具，如制造保险杠的模具，模深大且内部结构复杂，在进行粗加工(即自毛坯进行开粗操作)时，侧壁较深位置采用转角度加工，转角度加工可以用较短的刀具加工，刀具越短，刚性越好，加工效率越高，加工过程中不容易产生因切削载荷的变化带来的刀具震动造成弹刀、过切等质量因素，但是转角度加工有以下几点技术难点：

1.因模具型腔较深，主轴头需要深入型腔内部，存在主轴头与模具碰撞的风险；

2.垫角度后，右侧模具的一端远离主轴头和横梁，另一端左侧则靠近主轴头和横梁，存在模具与横梁发生碰撞的风险。导致加工完右侧还要在拆了模具旋转180再次垫角度加工左侧干涉区域，加工效率低，风险高；

3.模具在旋转过后，整体变长，模具的一个角存在与机床罩发生碰撞的风险。

4.编程时要考虑因素多，为了不使模具与横梁发生碰撞，一定要考虑到模具的摆放位置，一般旋转15度加工，并且在编程时充分考虑Z轴行程的因素，编程难度大且容易因为编程错误导致事故。

还有一种加工工艺是将模具水平放置并将整个模深按高度不同分成数个区域，然后利用不同长度的刀具进行加工，会导致底部的深腔区域用长刀具，刀具越长，刚性越差加工质量越差；刀具越长，每层的切深和步距都得减小，加工效率越低，一个开粗操作据需要十天左右才能加工完，效率低下，风险高，编程容易造成弹刀、过切等质量问题

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大型模具深腔开粗方法，该大型模具深腔开粗方法有效提高加工效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大型模具深腔开粗方法，包括以下步骤，

1)根据测绘尺寸建立毛坯模型；

2)在模型中至少模具的模腔两端建立分界面；

3)固定模具毛坯，然后利用短刀具加工分界面外侧部分进行正面开粗；

4)采用加长刀具或摆角度加工分界面内侧部分并完成开粗。

在上述技术方案中，所述的分界面外侧部分具有至少60％以上的加工量。

在上述技术方案中，根据短刀具的长度、主轴的尺寸根据足够的安全距离确定所述的分界面。

在上述技术方案中，在所述的模腔的前后两侧的侧壁上设置分界面。

在上述技术方案中，所述的步骤1)为在UG中根据测绘做毛坯，然后倒入POWERMILL

做三角形毛坯。

在上述技术方案中，所述的步骤4)中将正面开粗的程式生成残留模型，参考残留模型进行摆角度开粗或长刀具开粗且.余量要比正面开粗多留2-3MM。

在上述技术方案中，所述的模具毛坯固定在卧式加工中心工作台。

在上述技术方案中，在步骤3)前还包括在模具外侧非重要位置精加工基准面的步骤。

一种大型模具深腔开粗方法在保险杠模具中的应用。

本发明的优点和有益效果为：

本发明中首先根据短刀具的长度、主轴的尺寸根据足够的安全距离确定所述的分界面。分界面就是屏蔽掉短刀干涉的区域，这些屏蔽的区域最后旋转一个合适的角度后，再用短刀加工掉，或者直接用长刀具进行加工，其中，分界面的设定以满足分界面外侧部分具有至少60％以上的加工量。优选70％以上的加工量为宜，通过匹配短刀具，实现第一步过半数的加工量，整体加工效率提升。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种大型模具深腔开粗方法，包括以下步骤，

1)根据测绘尺寸建立毛坯模型；

2)在模型中至少模具的模腔两端建立分界面，所述的分界面用以屏蔽后续短刀具加工时可能出现干涉的区域，

3)固定模具毛坯，然后利用短刀具加工分界面外侧部分进行正面开粗；

4)采用加长刀具或摆角度加工分界面内侧部分并完成开粗。

本发明中首先根据短刀具的长度、主轴的尺寸根据足够的安全距离确定所述的分界面。分界面就是屏蔽掉短刀干涉的区域，这些屏蔽的区域最后旋转一个合适的角度后，再用短刀加工掉，或者直接用长刀具进行加工，其中，分界面的设定以满足分界面外侧部分具有至少 60％以上的加工量。优选70％以上的加工量为宜，通过匹配短刀具，实现第一步过半数的加工量，整体加工效率提升。

当然，对于模腔前后两侧存在干涉区域，同样可在所述的模腔的前后两侧的侧壁上设置分界面。

实施例二

以保险杠模具开粗为例，加工步骤包括以下，

1、在UG中根据测绘做毛坯，然后倒入POWERMILL做三角形毛坯；

2、设计使用刀具5倍刀长的短刀，设计分界面，使分界面外侧部分包含75％的加工量；如该分界面将450mm以下区域且存在与短刀或主轴干涉的区域进行屏蔽，

3、在模具外侧非重要位置精加工基准面，所述的基准面为两个垂直的面；后面工件旋转后作为取数基准，即根据后续需旋转的角度来确定基准面，斗山卧式加工中心工作台上水平固定模具，用刀具5倍刀长的短刀，把75％的毛料正面开粗完，

4、分界面以下，即内部所包含的部分采用加长刀具来完成，具体地，中将正面开粗的程式生成残留模型，参考残留模型进行摆角度开粗或长刀具开粗且.余量要比正面开粗多留 2-3MM。因为开粗时***六面体可能不平，两次架模必定会有误差产生。

当然，还可以用利用机床工作台可以摆角度特点，将模具按按设定垫高，把用辅助面档着的长刀区域，用一把较短刀具就可以轻松地把深腔保险杆加工完。

本实施例充分利用斗山卧式加工中心工作台能旋转摆角度的加工优势，再加把陡峭影响刀长的区域用辅助面挡起来了，使的主轴头能伸入型腔，使用较短刀具加工深腔保险杠，由原来10天开粗开完一个方料保险杠变成5-6天就搞定保险杠开粗加工，效率足足快了一半。仅一套保险杆模具上就缩短了5天加工时间节约的最直接最少是100*24*5＝12000元。

实施例三

一种大型模具深腔开粗方法在保险杠模具中的应用，可以明白的是，该大型模具可广泛应用于各种深腔区域加工，利用加工条件为限定进行加工节奏的划分，而且充分考虑第一步加工工作量，有效提高了整体的加工效率，减少长刀具的应用，保证开粗的基本精度，避免过切等情况的发生。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：包括以下步骤，

1)根据测绘尺寸建立毛坯模型；

2)在模型中至少模具的模腔两端建立分界面以屏蔽掉短刀干涉的区域，所述的分界面外侧部分具有60％以上的加工量；

3)固定模具毛坯，然后利用短刀具加工分界面外侧部分进行正面开粗，所述的模具毛坯固定在卧式加工中心工作台；

4)采用加长刀具或摆角度再用短刀加工分界面内侧部分并完成开粗。

2.根据权利要求1所述的一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：根据短刀具的长度、主轴的尺寸、足够的安全距离确定所述的分界面。

3.根据权利要求1所述的一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：在所述的模腔的前后两侧的侧壁上设置分界面。

4.根据权利要求1所述的一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：所述的步骤1)为在UG中根据测绘做毛坯，然后倒入POWERMILL做三角形毛坯。

5.根据权利要求1所述的一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：所述的步骤4)中将正面开粗的程式生成残留模型，参考残留模型进行摆角度开粗或长刀具开粗且余量要比正面开粗多留2-3MM。

6.根据权利要求1所述的一种大型模具深腔开粗方法，其特征在于：在步骤3)前还包括在模具外侧非重要位置精加工基准面的步骤。

7.一种如权利要求1-6所述的大型模具深腔开粗方法在保险杠模具中的应用。