模仁加工制造
模仁加工制造[20200123183802]
【摘要】
本文主要探讨了模仁制造的方法、步骤，重点描述了利用UG编程、CNC操作、电极设计和制造等。
作为模具的核心组成部分，模仁的好坏决定模具的好坏，选择合适的材料和保证较高的精度，可以用来生产那些要求比较高的产品。
但是高精度需要采用一些特殊的加工方法，会增加模具造价，影响模具的普及，所以，选择合适的方法进行粗精加工，在满足产品要求的情况下，选择经济的加工方法，就显得特别重要。
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关键字:】模仁、CNC、EDM
引言 5
一、模仁分析 6
（一）、模仁材料的选择 6
（二）、加工方法及加工顺序的确定 8
二、模仁孔加工及攻丝 9
三、CNC加工模仁的操作 10
（一）、加工前的准备工作 10
（二）、利用UG编程 11
（三）、CNC的操作 15
四、电火花放电加工模仁 17
（一）、电极材料 17
（二）、利用UG设计电极和编程 19
（三）、CNC加工电极 22
（四）、EDM的操作 23
五、模仁尺寸的检测 24
结论 26
参考文献 27
致谢 28
引言
1．模具加工产业的地位及发展趋势
模具在生活、生产中具有重要地位，在生产中起着重要作用，模具是加工各类工件的重要工艺装备。利用模具生产毛坯和成品零件，是材料成型的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、生产效率高和成本低等特点。
当今绝大部分零件都使用模具进行加工，推动了工业化的发展，其生产的零件高一致性、高生产率和低成本是其他加工无法比拟和取代的。
而今从一国的模具业的发展可以看出其制造业的强弱，模具业支撑了一个国家的工业化进程，如果一个国家没有发达的模具工业，就不会拥有强大的制造业。而今为了推进我们工业化进程，加大、加强模具业的发展，以成为共识。
模具的精度影响着产品的精度和质量，高的精度可以减少次品的出现，对节约成本有重要的意义。
2．注塑模模仁加工制造的重要性及发展方向
模仁是模具的重要组成部分，是参与成型的主要部分，与产品的质量有直接关系，是注射模模具最昂贵的部分，直接决定模具的使用寿命。模仁一般结构极端复杂，加工难度非常大，造价很高，往往制造的人工支出大大超过材料的本身。对于模仁材料的选择直接关系到模具的造价和模具的使用寿命。模仁材料选择的好坏，直接关系到模具的使用寿命和模具的价格。从所生产的产品上来说，产品的需求量小，选择好的模仁材料，模具成本就增加了，对于公司来说就增加了成本支出，是一种浪费，产品的需求量大，选择差的模仁材料，达不到产量要求，模具就报废了，需要重新开模具，生产效率上不去，同样增加了模具成本。要想合理选择模仁材料，就要先了解模具常用的模仁材料和模仁材料的特性，根据自己实际的工作经验采用不同的模仁材料非常重要
3．模仁加工方法选择的多样性
模仁是由金属材料制造，主要的加工方法有机械加工、特种加工和表面加工等。
（1）机械加工：机械加工即传统的切削与磨削加工与现代数控机床加工，是模仁制造不可缺少的重要加工方法。即使采用其它方法加工，机械加工也常作为零件粗加工和半精加工的主要方法。
机械加工的主要特点是加工精度高、生产效率高，而且用相同的设备和工具可以加工出各种形状和尺寸的工件。但是形状复杂的工件加工耗时，成本较高。
（2）特种加工：特种加工是有别于传统的机械加工的加工方法，比如电加工。从广义上说，特种加工是指那些不需要用比工件更硬的工具，也不需要在加工过程中施加明显的机械力。电火花成形加工、电火花线切割加工、超声波加工、激光加工、化学蚀刻等都属于特种加工。
一、模仁分析
（一）模仁材料的选择
此模仁根据需要，选用NAK80钢，NAK80钢具有以下特点：
NAK80出厂硬度 已预硬至37～43HRC
NAK80特点 ：
无需热处理,抛旋光性极佳,切削性,蚀花性佳
真空脱气精炼处理钢质纯净。
球化退火软化处理，切削加工性能良好。
强化元素钒，钼特殊加入，耐磨性极其优异
图1-1公模仁原材料 图1-2母模仁原材料
物理性能
NAK80钢的特点：固溶处理 将模具或工件升温至600℃预热，然后加热至840-900℃保温一定时间（至少2小时），然后空冷至室温，固溶后硬度为29-32HRC 。
根据需要，可提供易于切削加工的固溶状态钢材（29-32HRC），模具精加工之后经时效处理硬度可达37-43HRC，可节省机加工费用和时间。
表1-1 NAK80化学成分
元素 C Si Ni Mn Mo Cu AI Cr
含量 0.15 0.3 3.0 1.5 0.3 1.0 1.0 0.3
NAK80力学性能
1.常温下的机械性质（20℃）
表1-2 NAK80机械性质：
硬度 41HRC
0.2%降伏强度 103kgf/平方mm（147Ksi）
抗拉强度 128kgf/平方mm（147Ksi）
断面缩率 38.0%
伸长率 15.6%
冲击值（U-notch,20℃） 2.0Kgf-m/平方cm(151bf-ft)纵向
NAK80加工方法
NAK80机械加工
1．切削工具
NAK80具有较高的硬度、切削阻力比其他钢种大，使用高速钢-M2(SKH9)或超硬合金-P40工具。
2．钻孔加工
钻孔加工时，所钻孔径越大，切削速度要越小。螺旋沟如果比标准小、长度短，将降低工具断裂的危险性。
3．铣床加工
进给量以0.06m/l为标准，如果进给量太大时，会降低工具寿命。
4．研磨加工性
NAK80较其他钢种容易达到镜面要求，是因为以下两点：
（1） 因双重熔融精炼而使针孔减至最少。
（2） 因为是低碳析出硬化钢，而具有细致及均匀地显微组织。在研磨和抛光之前，表面须先达到所要求的平面度、直线度，及正确的形状尺寸等。
（a） 使用完整系列的研磨材料，必须由粗到细，依规定使用，不可跳级研磨。
（b） 每一次的研磨和抛光方向应与前一次所留下的痕迹方向垂直。
（c） 除非前一级研磨所留下的痕迹完全除去而且光亮，不得使用下一级的砂纸，否则针孔可能会在抛光后出现。
（d） 使用的研磨料颗粒要均匀。
（e） 使用颗粒尺寸较针孔小的研磨料来除去针孔。
（f） 使用较工件软的研磨或抛光工具。
（g） 如果使用砥石，应选用较软，而且先制成与要研磨表面的形状相配合的形状。
（h） 如果工作暂停，而半成品工件必须放置一段时间，则其表面必须清洁干净，并存放于干燥的地方
【摘要】
本文主要探讨了模仁制造的方法、步骤，重点描述了利用UG编程、CNC操作、电极设计和制造等。
作为模具的核心组成部分，模仁的好坏决定模具的好坏，选择合适的材料和保证较高的精度，可以用来生产那些要求比较高的产品。
但是高精度需要采用一些特殊的加工方法，会增加模具造价，影响模具的普及，所以，选择合适的方法进行粗精加工，在满足产品要求的情况下，选择经济的加工方法，就显得特别重要。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】模仁、CNC、EDM
引言 5
一、模仁分析 6
（一）、模仁材料的选择 6
（二）、加工方法及加工顺序的确定 8
二、模仁孔加工及攻丝 9
三、CNC加工模仁的操作 10
（一）、加工前的准备工作 10
（二）、利用UG编程 11
（三）、CNC的操作 15
四、电火花放电加工模仁 17
（一）、电极材料 17
（二）、利用UG设计电极和编程 19
（三）、CNC加工电极 22
（四）、EDM的操作 23
五、模仁尺寸的检测 24
结论 26
参考文献 27
致谢 28
引言
1．模具加工产业的地位及发展趋势
模具在生活、生产中具有重要地位，在生产中起着重要作用，模具是加工各类工件的重要工艺装备。利用模具生产毛坯和成品零件，是材料成型的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、生产效率高和成本低等特点。
当今绝大部分零件都使用模具进行加工，推动了工业化的发展，其生产的零件高一致性、高生产率和低成本是其他加工无法比拟和取代的。
而今从一国的模具业的发展可以看出其制造业的强弱，模具业支撑了一个国家的工业化进程，如果一个国家没有发达的模具工业，就不会拥有强大的制造业。而今为了推进我们工业化进程，加大、加强模具业的发展，以成为共识。
模具的精度影响着产品的精度和质量，高的精度可以减少次品的出现，对节约成本有重要的意义。
2．注塑模模仁加工制造的重要性及发展方向
模仁是模具的重要组成部分，是参与成型的主要部分，与产品的质量有直接关系，是注射模模具最昂贵的部分，直接决定模具的使用寿命。模仁一般结构极端复杂，加工难度非常大，造价很高，往往制造的人工支出大大超过材料的本身。对于模仁材料的选择直接关系到模具的造价和模具的使用寿命。模仁材料选择的好坏，直接关系到模具的使用寿命和模具的价格。从所生产的产品上来说，产品的需求量小，选择好的模仁材料，模具成本就增加了，对于公司来说就增加了成本支出，是一种浪费，产品的需求量大，选择差的模仁材料，达不到产量要求，模具就报废了，需要重新开模具，生产效率上不去，同样增加了模具成本。要想合理选择模仁材料，就要先了解模具常用的模仁材料和模仁材料的特性，根据自己实际的工作经验采用不同的模仁材料非常重要
3．模仁加工方法选择的多样性
模仁是由金属材料制造，主要的加工方法有机械加工、特种加工和表面加工等。
（1）机械加工：机械加工即传统的切削与磨削加工与现代数控机床加工，是模仁制造不可缺少的重要加工方法。即使采用其它方法加工，机械加工也常作为零件粗加工和半精加工的主要方法。
机械加工的主要特点是加工精度高、生产效率高，而且用相同的设备和工具可以加工出各种形状和尺寸的工件。但是形状复杂的工件加工耗时，成本较高。
（2）特种加工：特种加工是有别于传统的机械加工的加工方法，比如电加工。从广义上说，特种加工是指那些不需要用比工件更硬的工具，也不需要在加工过程中施加明显的机械力。电火花成形加工、电火花线切割加工、超声波加工、激光加工、化学蚀刻等都属于特种加工。
一、模仁分析
（一）模仁材料的选择
此模仁根据需要，选用NAK80钢，NAK80钢具有以下特点：
NAK80出厂硬度 已预硬至37～43HRC
NAK80特点 ：
无需热处理,抛旋光性极佳,切削性,蚀花性佳
真空脱气精炼处理钢质纯净。
球化退火软化处理，切削加工性能良好。
强化元素钒，钼特殊加入，耐磨性极其优异
图1-1公模仁原材料 图1-2母模仁原材料
物理性能
NAK80钢的特点：固溶处理 将模具或工件升温至600℃预热，然后加热至840-900℃保温一定时间（至少2小时），然后空冷至室温，固溶后硬度为29-32HRC 。
根据需要，可提供易于切削加工的固溶状态钢材（29-32HRC），模具精加工之后经时效处理硬度可达37-43HRC，可节省机加工费用和时间。
表1-1 NAK80化学成分
元素 C Si Ni Mn Mo Cu AI Cr
含量 0.15 0.3 3.0 1.5 0.3 1.0 1.0 0.3
NAK80力学性能
1.常温下的机械性质（20℃）
表1-2 NAK80机械性质：
硬度 41HRC
0.2%降伏强度 103kgf/平方mm（147Ksi）
抗拉强度 128kgf/平方mm（147Ksi）
断面缩率 38.0%
伸长率 15.6%
冲击值（U-notch,20℃） 2.0Kgf-m/平方cm(151bf-ft)纵向
NAK80加工方法
NAK80机械加工
1．切削工具
NAK80具有较高的硬度、切削阻力比其他钢种大，使用高速钢-M2(SKH9)或超硬合金-P40工具。
2．钻孔加工
钻孔加工时，所钻孔径越大，切削速度要越小。螺旋沟如果比标准小、长度短，将降低工具断裂的危险性。
3．铣床加工
进给量以0.06m/l为标准，如果进给量太大时，会降低工具寿命。
4．研磨加工性
NAK80较其他钢种容易达到镜面要求，是因为以下两点：
（1） 因双重熔融精炼而使针孔减至最少。
（2） 因为是低碳析出硬化钢，而具有细致及均匀地显微组织。在研磨和抛光之前，表面须先达到所要求的平面度、直线度，及正确的形状尺寸等。
（a） 使用完整系列的研磨材料，必须由粗到细，依规定使用，不可跳级研磨。
（b） 每一次的研磨和抛光方向应与前一次所留下的痕迹方向垂直。
（c） 除非前一级研磨所留下的痕迹完全除去而且光亮，不得使用下一级的砂纸，否则针孔可能会在抛光后出现。
（d） 使用的研磨料颗粒要均匀。
（e） 使用颗粒尺寸较针孔小的研磨料来除去针孔。
（f） 使用较工件软的研磨或抛光工具。
（g） 如果使用砥石，应选用较软，而且先制成与要研磨表面的形状相配合的形状。
（h） 如果工作暂停，而半成品工件必须放置一段时间，则其表面必须清洁干净，并存放于干燥的地方
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