注塑模具筋位电极设计方案论文

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1注塑模具筋位加工方案分析

注塑模具制造时，一般先用数控机床对工件毛坯进行切削加工，当模具结构复杂时，有些部位数控加工刀具很难加工到位，或者说若要加工到位，费时费力，效果不好，例如注塑模具的型腔尖角、深腔、筋和窄槽等部位。对于这类部位的加工，就需要进行电火花成型加工。该后模对应于塑件加强筋位置便是多条窄槽，这些窄槽的加工就需要电火花成型加工来完成。电火花放电的原理是由脉冲电源输出的电压加在液体介质中的工件和工具电极（亦称电极）上，当电压升高时，会在某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质，产生火花放电，瞬时高温使电极和工件表面都被蚀除掉一部分材料。电火花加工实际就是电极和工件间的连续不断的火花放电的过程，工件不断产生电腐蚀，电极不断地向工件进给，最终可将电极的形状复制在工件上，加工出所需要的形状。因此，在对模具进行电火花放电加工之前，必须设计并制造出适合的电极方能进行放电加工。按照目前的模具制造水平，结构复杂的注塑模具在加工过程中，往往需要几个、几十个，甚至上百个电极。所以，电极的设计制造是模具制造中非常重要的环节，控制电极的制作成本也是控制整套模具生产成本的关键因素之一。

2注塑模具筋位电极常规设计方案

根据电极在模具制造过程中的作用可将其分为产品外形成型电极、清角电极、筋位电极、“铜打铜”电极（即用来对电极进行电加工的电极）等。按电极组合方式可分为整体电极、组合电极及一极多用电极（也称跑位电极）。按电极制造材料又可分为普通紫铜电极、石墨电极和特种铜电极等。对于一般电极，其结构主要包括成型部位和电极基准部位等组成。对于前文所述的塑料盒零件的注塑模具后模制造，电极材料选用普通紫铜电极即可。如果模具尺寸不大，筋位电极一般会采用整体电极，如图3所示；如果尺寸比较大，通常会采用跑位电极，只做一条筋位的放电电极，即类似于图3所示的整体电极的1／8，通过对后模上加强筋位置的逐一放电来完成放电加工任务。相比之下，整体放电电加工用间短，电极制作成本偏高，成型误差小；跑位放电电极制作成本低，放电耗时长，成型误差受电极自身损耗较大。

3注塑模具筋位电极设计方案优化

结合上述情况，在保证生产效率的前提下，本着最大程度降低生产成本的目的，笔者将本塑料盒筋位电极的制作方案进行了创新性优化设计。放弃原来的切削加工方式，同时将电极基准部位由紫铜材料改用普通钢材，电极成型部位仍采用紫铜材料，将电极制作成镶拼结构。筋位电极基准部分投影示意图，示意图中间又以局部放大视图的形式对镶拼位置的结构进行了表示这两部分均采用电火花线切割方式进行加工，在普通钢板上割出电极成型部分镶拼框，并加工电极吊装螺丝孔或其他吊装结构，同时用铜板割出8件同样的电极成型部分，切割路径如图5、图6的投影轮廓所示。由于加强筋一般情况下对形状精度要求较低，因此，电极成型部分的拔模角度采用手工打磨的方式即可满足要求。最后将打磨后的电极成型部分按要求拼装到电极基准部分的镶拼框里，保证两部分的垂直度和各成型部分底面的共面度，便可进行下一步的放电加工了。另外由于放电加工基本没有切削力，因此直接镶拼或进行涂胶固定后镶拼结构是能够满足放电要求的。

4结束语

综上所述，在进行塑件注塑模具多筋位电火花加工电极设计时，不但可以采用常规的整体电极、组合电极以及跑位电极，也可以从降低成本的角度考虑，将同一电极采用两种材料进行镶拼，减少紫铜的使用量和数控加工切削量。这样做的好处除了能有效地降低生产成本外，还可以减少资源浪费，本次放电结束后，普通钢板制成的电极基准部分还可以用来制作其他镶拼电极或用作其他场合，更好地提高材料利用率。当然，能否采用这种镶拼结构要根据塑料件的实际精度要求以及模具制造企业的实际生产条件和技术人员的操作水平具体确定，不可一概而论。本文未对塑料盒零件的具体尺寸进行说明，同时也进行了结构简化，旨在说明筋位电极的设计思路，希望能对注塑模具设计与制造工作者提供一定的参考价值。

作者:杜洪香 贾秋霜 单位:潍坊职业学院