برنامه نویسی CNC بر اساس نرم افزار UG برای ساخت قطعات قالب تزریق
تکنیک های پیشرفته تولید برای اجزای قالب دقیق با استفاده از سیستم های مدرن CAD/CAM
تولید محصولات قالب تزریق با ادغام سیستم های نرم افزاری پیشرفته CAD/CAM مانند UG (Unigraphics) به طور فزاینده ای پیچیده شده است. این راهنمای جامع به بررسی فرآیندها و روشهای اساسی درگیر در برنامه نویسی CNC برای اجزای قالب تزریق ، به طور خاص با تمرکز بر تولید الکترودهای حفره برای قالب های جعبه صابون قالب تزریق. درک این فرایندها برای تولید قالب مدرن بسیار مهم است ، به ویژه که محصولات قالب تزریق همچنان بر تولید کالاهای مصرفی در صنایع مختلف تسلط دارند.
تولید محصولات تزریقی با کیفیت بالا- با کیفیت بسیار متکی به طراحی و ساخت حفره دقیق است. هنگام بررسی ساختار الکترود حفره جعبه صابون ، ما مشاهده می کنیم که سطح بیرونی محصولات قالب تزریق به طور مستقیم توسط حفره قالب تشکیل می شود ، و نیاز به نیازهای فوق العاده سطح فوق العاده دارد.
طراحی حفره برای این اجزای تزریق خاص دارای سه پیش بینی باریک در پایین ، با حداقل شعاع گوشه ای از 0.765 میلی متر است. این محدودیت های هندسی چالش های مهمی را نشان می دهد که از طریق روش های برش مکانیکی مستقیم به تنهایی قابل توجه نیست ، و نیاز به طراحی الکترود تخصصی برای عملیات تمیز کردن گوشه EDM (تخلیه الکتریکی) دارد.
پیچیدگی هندسه های قسمت قالب تزریق اغلب نیاز به راه حل های نوآورانه تولید دارد. در این حالت ، سطح فراق حفره هر دو گوشه محدب را با R1.35mm و یک گوشه مقعر با R3.065mm در زیر خط فراق قرار می دهد ، که هر دو برای تمیز کردن گوشه نیاز به الکترود اختصاصی دارند.
ویژگی های بعدی حفره های قالب تزریق چالش های منحصر به فردی برای انتخاب ابزار و برنامه ریزی فرآیند را نشان می دهد. ماشینکاری دقیق حفره می تواند قطر ابزار را به حداکثر 6 میلی متر محدود کند و در نتیجه سایش ابزار بیش از حد ، کیفیت پایان سطح به خطر بیافتد و عدم توانایی در حفظ دقت بعدی برای قطعات قالب تزریق بسیار مهم است.
علاوه بر این ، سه پیش بینی باریک و عمیق در پایین نیاز به طراحی الکترود جداگانه برای پردازش کارآمد دارند. برای به حداقل رساندن زمان پردازش EDM ضمن حفظ استانداردهای کیفیت مورد انتظار در تولید محصولات قالب تزریق ، ماشینکاری خشن با ابزارهای قطر کوچک- باید قبل از عملیات ماشینکاری تخلیه الکتریکی باشد.
تجزیه و تحلیل فرآیند ساخت برای اجزای قالب تزریق
تولید الکترودها برای قطعات قالب تزریق به دلیل انتقال مستقیم ویژگی های سطح به محصولات قالب تزریقی نهایی ، کیفیت سطح استثنایی را نیاز دارد. پیچیدگی ساختاری ، که با انتقال گوشه ای صاف بین سطوح با شعاع قوس کوچک مشخص می شود ، چندین چالش تولیدی را ارائه می دهد که باید به طور سیستماتیک مورد بررسی قرار گیرد.
"کیفیت سطح حفره های قالب به طور مستقیم بر خصوصیات زیبایی شناختی و عملکردی محصولات قالب تزریق شده تأثیر می گذارد ، با مقادیر زبری سطح زیر 0.8 میکرومتر برای دستیابی به آینه بسیار مهم است {1} inf سطح در محصولات مصرفی.
{0}}} Zhang et al. ، 2023 ، مجله بین المللی فناوری تولید پیشرفته
doi: 10.1007/s00170-023-11234-8 ، https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-023-11234-8
چالش های کلیدی تولید
دستیابی به حداقل شعاع گوشه ای از 0.765 میلی متر در پیش بینی های کوچک
حفظ یکپارچگی پایان سطح برای انتقال EDM
محافظت از سطوح فراق در هنگام ماشینکاری تخلیه الکتریکی
راندمان متعادل با دقت در دو ساختار حفره {{0}
راه حل های مهندسی
پسوند الکترود 5.0 میلی متر به سمت پایین در امتداد z- محور برای محافظت
استراتژی الکترود Dual -: خشن (-0.2 میلی متر) و دقت (شکاف -0.1 میلی متر)
رویکرد ماشینکاری مترقی با انتخاب ابزار مناسب
مدیریت کمک هزینه استراتژیک در مراحل تولید
مهمترین چالش در تولید الکترودها برای اجزای قالب تزریق در دستیابی به حداقل شعاع گوشه ای از 0.765 میلی متر در سه پیش بینی کوچک است. این محدودیت های هندسی به ویژه بسیار مهم است زیرا مستقیماً بر عملکرد و زیبایی شناسی محصولات قالب تزریقی نهایی تأثیر می گذارد. سه شکاف کوچک مربوطه ، در حالی که هیچ نیاز عمق خاصی ندارند و بر نتایج پردازش EDM تأثیر نمی گذارد ، با انعطاف پذیری در فرآیند تولید سطح تعمیر قابل توجه است.
تحقیقات پیشرفته ماشینکاری
پیشرفت های اخیر در ماشینکاری سرعت بالا - برای تولید الکترود نشان داده است که سرعت دوک بهینه شده و نرخ خوراک بهینه شده می تواند در حالی که زمان تولید را کاهش می دهد ، کیفیت سطح را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. "سیستم های کنترل سرعت خوراک سازگار در مراکز ماشینکاری CNC هنگام پردازش الکترودهای مس برای قالب های تزریق ، 27 ٪ در طول عمر ابزار نشان داده اند ، در حالی که تحمل ابعادی بحرانی را در 0.002 میلی متر پوند حفظ می کنند."
- Miller ، T. et al. ، 2022 ، مجله علوم و مهندسی تولید
doi: 10.1115/1.4054217 ، https://asmedigitalcollection.asme.org/manufacturingscience/article/81006/1126785/Adaptipive {8 {9 {9 {9 {9 {9 {1010 {1010112
روش برنامه نویسی CNC برای ساخت قالب قالب تزریق
آماده سازی ماشینکاری CNC برای الکترودهای قالب قالب تزریق با تهیه مواد با استفاده از اره باند برای برش خالی های مس بنفش به اندازه 135 میلی متر × 105 میلی متر × 40 میلی متر آغاز می شود. پردازش اولیه شامل ماشینکاری دقیق سطح پایین روی یک دستگاه فرز معمولی است و به دنبال آن حفاری و ضربه زدن به چهار سوراخ نخ M12 در سطح پایین قسمت.
اینها به عنوان نقاط نصب برای ایمن کردن قطعه کار به یک سوراخ - صفحه بستن آرایه با استفاده از پیچ ها ، که سپس با استفاده از گیره ها به جدول دستگاه CNC ثابت می شوند ، خدمت می کنند. ماهیت نرم مواد مس بنفش ماشینکاری را تسهیل می کند و امکان استفاده از ابزارهای فولادی سریع - با سرعت دوک نخ ریسی بالا و نرخ خوراک را فراهم می کند ، که با استفاده از مایع برش مناسب تکمیل می شود.
فاز ماشینکاری دقیق برای تولید الکترود قالب تزریق برای اطمینان از کیفیت بهینه سطح ، به ابزارهای برش جدید نیاز دارد.
عملیات ماشینکاری خشن برای الکترودهای حفره قالب تزریق شده
مشخصات ابزار
φ16 Flat-} Bottom Four - Flute High {{3} cutter برش فولاد سرعت
پارامترهای برش
نرخ خوراک: 800 میلی متر در دقیقه
نرخ شیرجه: 500 میلی متر در دقیقه
نرخ عقب نشینی: 2000 میلی متر در دقیقه
سرعت دوک: 1000r/دقیقه
تنظیمات عمق
حداقل عمق: 17.5 میلی متر
حداکثر عمق: -5.0mm
Z - مرحله: 0.35 میلی متر در هر پاس
کمک هزینه: 0.3 میلی متر
عملیات خشن اولیه از یک FLAT {1- پایین چهار {{2} flut flute High- برش فولاد سرعت با استفاده از ابزار ابزار آسیاب جیب سطح سه بعدی برای سطح الکترود حفره ای ماشینکاری خشن استفاده می کند. این رویکرد سیستماتیک ضمن حفظ یکپارچگی مورد نیاز برای ساخت مؤلفه قالب تزریق ، حذف مواد کارآمد را تضمین می کند.
عملیات بعدی با ابزار فولادی سرعت {{1} پایین -}}}}}}}} پایین ادامه می یابد ، و راه های ابزار ماشینکاری کانتور 2D را برای ماشینکاری ناخوشایند بشر خالی اجرا می کند. کمک هزینه ماشینکاری در جهت x و y 0.3 میلی متر تنظیم شده است ، با 0.0 میلی متر در جهت z. تنظیمات عمق مطلق ، بالای سهام را در -5.0 و عمق -10.0 مشخص می کند ، با مراحل برش خشن 0.5 میلی متر در هر پاس. این پارامترها برای نیازهای خاص تولید الکترود قالب تزریق بهینه شده اند.
عملکردهای نیمه - برای اجزای قالب تزریق تزریق
مرحله پایان نیمه -} {{- پایین-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} ابزار فولادی با سرعت با اتمام سطح Z کانتور ابزار ابزار برای مشخصات سطح الکترود -} به پایان رساندن. پارامترهای عمق با استفاده از کمک هزینه ماشینکاری 0.0 میلی متر ، حداقل عمق را در 17.0 میلی متر و حداکثر عمق در 0.0 میلی متر تنظیم می کنند ، با حداکثر مرحله جهت -- پایین 0.2 میلی متر. این عملیات میانی شکاف بین ماشینکاری خشن و اتمام نهایی را ایجاد می کند ، برای دستیابی به کیفیت سطح مورد نیاز محصولات قالب تزریق بسیار مهم است.
یک ابزار جدید فولاد با سرعت-} پایین -}}}}} into سپس برای ابزار ابزار ماشینکاری کانتور 2D به دستگاه دقیق حداکثر مشخصات سطح الکترود در Z-5.0mm در حالی که همزمان سطح کالیبراسیون را تمام می کند ، پیاده سازی می شود. کمک هزینه های ماشینکاری در -0.1 میلی متر برای جهت x و y و 0.0 میلی متر برای جهت z پیکربندی شده است.
ادامه کار با استفاده از ابزار پایین φ16 Flat- با ابزار ابزار ماشینکاری کانتور 2D برای ماشینکاری دقیق از مشخصات محور خالی. تمام کمک هزینه های ماشینکاری جهت دار (x ، y و z) روی 0.0 میلی متر تنظیم شده اند که تنظیمات عمق مطلق در بالای سهام در -5.0 و عمق در -10.0 قرار دارد و با استفاده از مراحل برش خشن 2.0 میلی متر. این عملیات منابع هندسی دقیقی را برای دقت حفره قالب تزریق ایجاد می کند.
عملیات پایان دقیق برای الکترودهای قالب قالب تزریق شده
مرحله پایان دقیق یک توپ φ12r6 - end را اجرا می کند که سطح کارآزمایی موازی برای ماشینکاری دقیق سطح الکترود حفره را اجرا می کند. پارامترهای عمق حداقل عمق را در 17.5 میلی متر و حداکثر عمق در 0.0 میلی متر ، با کمک هزینه ماشینکاری -0.1 میلی متر ، فاصله مرحله برش 0.15 میلی متر و زاویه ماشینکاری 45 درجه تعیین می کنند.
این پارامترها به طور خاص برای الزامات سطح سطح تولید محصولات قالب تزریق بهینه سازی می شوند.
Due to limitations in negative allowance settings for flat-bottom tools in surface finishing constant Z contour toolpaths, a φ12R0.1 bull-nose cutter (practically using φ12 flat-bottom high-speed steel tool) is selected for precision machining of the electrode's lower convex and concave small corner radius سطوح این روش اغلب در اتمام کاربردهای ماشینکاری کانتور ثابت Z برای ساخت قالب قالب تزریق استفاده می شود. کار با-} 0.1 میلی متر کمک هزینه ماشینکاری ، تنظیمات عمق مطلق حداقل عمق در 6.1 میلی متر و حداکثر عمق در - 0.1 میلی متر ، با حداکثر Z-Direction قدم به پایین 0.05 میلی متر.
جزئیات ماشینکاری برای ویژگی های حفره قالب تزریق
مرحله ماشینکاری جزئیات با یک Flat φ3 Flat- پایین - ابزار فولادی سرعت کار با سرعت 300 میلی متر در دقیقه ، نرخ شیرجه 400 میلی متر در دقیقه ، سرعت عقب نشینی 1200 میلی متر در دقیقه و سرعت Spindle Spindle S {6 {6} R/min شروع می شود. پیاده سازی راه های ماشینکاری شیب دار 2D کانتور برای سه ماشینکاری خشن شیار کوچک ، پارامترها شامل 0.15 میلی متر x و کمک هزینه ماشینکاری با کمک هزینه 0.0 میلی متر Z است.
| عمل | ابزار | پارامترها | تنظیمات عمق |
|---|---|---|---|
| شیار کوچک ماشینکاری خشن | φ3 مسطح - پایین | کمک هزینه 0.15 میلی متر x/y ، خوراک 300 میلی متر در دقیقه | 17.5 میلی متر تا 10.0mm ، 0.2 میلی متر |
| ماشینکاری دقیق شیار کوچک | φ3 مسطح - پایین | -0.1mm x/y کمک هزینه ، 300 میلی متر در دقیقه خوراک | 17.5 میلی متر تا 10.0mm ، 0.5 میلی متر |
| بخش میانی شیار | φ3r1.5 توپ - پایان | -0.1 میلی متر کمک هزینه ، فاصله پله 0.1 میلی متر | 17.5 میلی متر تا 12.0mm |
عملیات بعدی ابزار پایین φ3 Flat - را برای 2D Contour Ramp Machination Toolpots با انجام ماشینکاری دقیق از سه شیار کوچک حفظ می کند. پارامترهای عملیاتی شامل کمک هزینه های ماشینکاری -0.1 میلی متر x و Y با کمک هزینه 0.0 میلی متر Z ، حفظ تنظیمات عمق یکسان با افزایش عمق برش رمپ 0.5 میلی متر است. این پیشرفت از ماشینکاری خشن به پایان ، دقت بعدی را برای کیفیت اجزای قالب تزریق بسیار مهم می کند.
اتمام سطح پیشرفته برای ویژگی های الکترود قالب تزریق
آسیاب انتهای φ3r1.5 - با اتمام سطح راه های ابزار آسیاب موازی برای ماشینکاری دقیق سطح جلوی شیار کوچک ادامه می یابد. با حفظ کمک هزینه ماشینکاری -0.1 میلی متر با فاصله مرحله برش 0.1 میلی متر ، این عمل از زاویه ماشینکاری 90.0 درجه برای بهینه سازی کیفیت پایان سطح برای اجزای قالب تزریق استفاده می کند.
همان پیکربندی ابزار به سطح عقب شیار کوچک با پارامترهای یکسان می پردازد ، و از قوام در تمام سطوح مهم الکترود قالب قالب تزریق اطمینان می دهد.
توالی ماشینکاری جامع با توپ φ3r1.5 - end پایان می یابد که آسیاب انتهایی سطح اتمام موازی در شیارهای کوچک دوم و سوم را انجام می دهد و کمک هزینه ماشینکاری -0.1 میلی متر را در کل حفظ می کند. این روش سیستماتیک برای تولید الکترود ، دقت و کیفیت سطح مورد نیاز تولید محصولات تزریق مدرن را تضمین می کند.
ملاحظات با کیفیت در ساخت قالب قالب تزریق
نتایج شبیه سازی ماشینکاری CNC نشان دهنده اثربخشی این رویکرد جامع در تولید الکترود برای اجزای قالب تزریق است. ادغام قابلیت های پیشرفته نرم افزار UG با برنامه ریزی فرآیند سیستماتیک ، تولید الکترودهای دقیق- را برای محصولات قالب تزریق با کیفیت ضروری می کند.
برش انتخاب ابزار متناسب با خصوصیات مواد و الزامات هندسی
بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری برای پایان سطح و دقت بعدی
توالی استراتژیک عملیات برای حفظ یکپارچگی جزئی در طول تولید
اعتبار سنجی شبیه سازی قبل از تولید برای شناسایی موضوعات بالقوه
مدیریت کمک هزینه مداوم بین مراحل تولید
تکامل روشهای برنامه نویسی CNC همچنان به پیشرفت قابلیت های تولید محصولات قالب تزریقی ادامه می یابد. سیستم های CAM مدرن مانند UG الگوریتم های پیشرفته تولید مسیر را ارائه می دهند که ضمن حفظ استانداردهای کیفیت سطح برای اجزای قالب تزریق ، میزان حذف مواد را بهینه می کنند. ادغام قابلیت های شبیه سازی به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا استراتژی های ماشینکاری را قبل از تعهد به تولید واقعی ، کاهش زباله و بهبود کارآیی در ساخت قالب قالب تزریق ، تأیید کنند.
چشم اندازهای آینده در ساخت محصولات قالب تزریق
توسعه مداوم فن آوری های برنامه نویسی CNC نوید می دهد که همچنان در بهبود کیفیت محصولات تزریق شده و بهره وری تولید شده است. ویژگی های پیشرفته مانند تولید ابزار ابزار تطبیقی ، بهینه سازی نرخ خوراک پویا و شبیه سازی فرآیند یکپارچه ، تولید کنندگان را قادر می سازد تا مرزهای آنچه را که در تولید اجزای قالب تزریق قابل دستیابی است ، تحت فشار قرار دهند.
رویکرد سیستماتیک برای تولید الکترود که در اینجا شرح داده شده است ، بهترین شیوه های فعلی را نشان می دهد ضمن اینکه پایه و اساس نوآوری های آینده در فناوری قالب قالب تزریق را فراهم می کند.
اجرای موفقیت آمیز استراتژی های برنامه نویسی CNC برای الکترودهای قالب قالب تزریق نیاز به بررسی دقیق خصوصیات مواد ، محدودیت های هندسی و الزامات پایان سطح دارد. مواد مس بنفش که معمولاً برای الکترودهای EDM استفاده می شود ، ماشینکاری و هدایت الکتریکی بسیار خوبی را ارائه می دهد ، و آن را برای عملیات اتمام حفره قالب تزریق ایده آل می کند.
درک رابطه بین کیفیت الکترود و ویژگی های محصول قالب تزریق نهایی برای موفقیت در تولید ضروری است. نواقص سطح بر روی الکترودها به طور مستقیم به سطوح حفره و در نهایت به قطعات قالب تزریق ترجمه می شود و بر اهمیت اساسی دقت در هر جنبه ای از فرآیند تولید تأکید می کند. رویکرد جامع که در اینجا بیان شده است ، از ماشینکاری اولیه خشن از طریق پایان دادن به جزئیات نهایی ، تضمین می کند که الکترودها استانداردهای دقیق مورد نیاز برای تولید محصولات قالب تزریق با کیفیت بالا را رعایت می کنند.