座椅支撑板凹模数控加工工艺设计

1 凹模的工艺分析

一般来说凹模进行加工的表面主要有：凹模的3D型面、导板面、安全平面、底面、与各种配件配合的凸台、导板座以及基准孔。因为先前铸件的时候留有的余量有10mm，有些过多，故将铸件进行粗加工后还需要进行精加工，而且对于一些精度要求较高的面，还要进行半精加工，以求瞒足模具的精度要求。

1.1 底面加工：座椅支撑板的模具平面的加工精度要求不是很高，加工时要求其底面的粗糙度为Ra=3.2μm，所以一般选择常规的粗、精加工就可以达到加工精度要求。

1.2 3D型面加工：3D型面的加工对座椅支撑板模具的成型有着至关重要的作用。它的表面粗糙度要求是：Ra=1.6um。轮廓偏差也要求控制在极小的范围内，要求轮廓偏差为0.05mm。将模具进行粗加工是，选用的加工粗基准是模具底面，这样便于固定模具和夹紧。进行粗加工选用的是等高轮廓铣。在粗、精加工之前，要分别进行一次清根，在粗、精加工之后，还要进行一次精清根，只有这样才能满足模具的加工精度要求。

1.3 导板面及导板座加工：导板面也称导向面，按照精度要求，导板面表面粗糙度Ra=0.8μm，导板座的表面粗糙度Ra=1.6um，因为导板面和导板座的位置尺寸精度要求很严格，查找资料和根据工厂员工的建议，可以确定导板面位置精度为x-0.02-0.04mm或x+0.04+0.02mm。运用UG的CAM功能，加工时，先用等高轮廓铣进行导板面的粗加工，再用3D轮廓铣进行半精加工和精加工。

1.4 平面加工：座椅支撑板模具平面的精度要求一般不高，其加工的表面粗糙度均为Ra=3.2μm。因此只要进行粗加工和精加工。

1.5 基准孔加工：基准孔的尺寸精度要求一般都比平面的尺寸精度要高，孔壁的粗糙度为Ra=0.8μm，对于Ra=0.8μm的基准孔的，需要钻孔和铰孔方可达到精度要求。

2 机床的选择

此次要加工的座椅支撑板拉深模的外形复杂且质量较大，加工模具的时候一些尺寸精度和表面粗糙度的要求也比较高。加工时要进行粗铣、半精铣、精铣，还要进行钻孔、铰孔等步骤，这些步骤需要的刀具种类不同，还要根据模具尺寸来选择这些刀具。最后，要根据上述条件还有工厂的实际情况来选用适合的加工车床。此次我选用的是HTM-4228G型龙门加工中心，此加工中心有高刚性、长久的精度保持性，热稳定性好和高效率的优点，满足制造座椅支撑板拉深模的条件。

3 确定定位基准和夹紧方式及夹具

根据工厂实际情况、模具的实际尺寸和模具的生产数量，可以进行选用合适的夹具。还可以夹具选择基准。此次生产的座椅支撑板拉深模属于单件小批量生产类产品，为了节约成本，选择组合夹具是比较适合的，为了方便的话，可以选择可调夹具进行装夹。为了在加工时，解决毛坯表面的不规则平面，可以用辅助块来提高装夹的平稳，而要想做导板面，则需要以凹模底面为粗基准，其他面同样如此，以同一基准为原则，以底面为粗基准面。

4 确定加工顺序

凹模的加工顺序的拟定遵循基面先行、先粗后精的原则来确定。

工步一：加工底面 粗加工—精加工

工步二：加工导板面 粗加工—半精加工—精加工

工步三：加工3D型面 粗加工—半精加工—精加工

工步四：加工其余工作平面 粗加工—精加工

工步五：钻孔

工步六：铰孔 精加工

5 进给路线的确定

凹模的进给路线都是按照最短路线的原则来进行确定。

5.1 底面：底面的加工顺序是先粗后精，而它的进给路线可以采用往复式走刀的切削方式进行加工，同时他们的工件要进行顺铣的切削方向，而粗加工时的切削角是45°，精加工时的切削角是135°。

5.2 3D型面：3D型面的加工采用的是等高轮廓铣，用这种加工方式对3D型面的粗加工陡斜面应该要用层优先的切削顺序。粗加工和精加工的切削方向都是顺铣。层和层之间的连接方式是直接对到部件的，用固定轴面的铣削粗、精加工，它们的切削角分别为半精加工45°、精加工135°。

5.3 导板面：导板面在粗加工以等高轮廓铣进行加工，切削时应该深度优先，切削方向为顺逆混合式的切削加工，这样可以有效的避免频繁更换刀具，提高加工效率；然后半精加工及精加工都应该以3D轮廓铣进行加工，最后还要进行倒角测数。

5.4 其余平面：与底面类相同，其余平面的加工顺序是先粗后精，而它的进给路线可以采用往复式走刀的切削方式进行加工，同时他们的工件要进行顺铣的切削方向，而粗加工时的切削角是45°，精加工时的切削角是135°。

6 刀具的选择

结合凹模结构联系实际情况，应该要避免频繁换刀。最终参考切削用量表、刀具型号表及根据工厂生产的实际的情况确定选用刀具。

7 确定切削用量

查询资料可以知道材料HT300硬度为235HBS左右，最小抗拉强度250Mpa，结合材料的性质，再根据刀具制作厂给出的具体参数和查询切削用量手册选择合适切削深度、切削速度和每齿进给量等数据，选择好这些数据之后，用这些数据来计算和调整铣削用量。最后沿用公式n=Vc×1000/（π×D）计算主轴转速，再套用公式vf=znfz计算出进给速度。

8 加工工艺卡片

结合上述计算和分析，用工艺分析的结论和刀具切削参数的计算结果完善凹模加工工艺卡片。