數(shù)控加工模具設(shè)計指南一、概述

數(shù)控加工模具設(shè)計是現(xiàn)代制造業(yè)中的核心環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的精度、效率和使用壽命。本指南旨在提供一套系統(tǒng)化的設(shè)計方法和步驟，幫助設(shè)計人員高效完成模具設(shè)計，確保其在生產(chǎn)過程中達(dá)到最佳性能。內(nèi)容涵蓋設(shè)計原則、關(guān)鍵要素、材料選擇、加工工藝及質(zhì)量控制等方面，旨在為專業(yè)人士提供實用參考。

二、設(shè)計原則

（一）功能性與經(jīng)濟(jì)性平衡

1.明確模具功能需求，確保設(shè)計滿足生產(chǎn)要求。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少材料使用和制造成本。

3.考慮可維護(hù)性和可重用性，延長模具使用壽命。

（二）精度與效率兼顧

1.根據(jù)產(chǎn)品公差要求，確定模具的加工精度。

2.優(yōu)化刀具路徑和加工順序，提高數(shù)控加工效率。

3.避免不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，簡化裝配流程。

（三）安全性考慮

1.設(shè)計合理的模具排氣系統(tǒng)，防止加工過程中產(chǎn)生氣穴。

2.采用強(qiáng)度足夠的材料，避免模具變形或破裂。

3.設(shè)置安全防護(hù)裝置，減少操作風(fēng)險。

三、關(guān)鍵設(shè)計要素

（一）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.確定模具類型（如單分型面、雙分型面等）。

2.設(shè)計型腔和型芯，確保產(chǎn)品輪廓清晰。

3.布置冷卻通道，均勻散熱以提高加工穩(wěn)定性。

（二）材料選擇

1.型腔材料：常用材料包括P20、718等塑料模具鋼，需考慮耐磨性和韌性。

2.結(jié)構(gòu)材料：支撐件可選用45鋼或Cr12MoV，保證強(qiáng)度。

3.特殊工況：高溫或腐蝕環(huán)境需選用耐熱合金或鍍鉻材料。

（三）加工工藝規(guī)劃

1.預(yù)先規(guī)劃銑削、電火花加工（EDM）等工序順序。

2.刀具選擇：根據(jù)材料硬度選擇合適牌號的刀具（如高速鋼、硬質(zhì)合金）。

3.加工參數(shù)優(yōu)化：設(shè)定切削速度、進(jìn)給率等參數(shù)，避免刀具損耗。

四、設(shè)計步驟

（一）需求分析

1.收集產(chǎn)品圖紙及尺寸要求。

2.確定模具壽命（一般工業(yè)模具壽命為50萬-200萬次）。

3.評估生產(chǎn)批量，選擇經(jīng)濟(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。

（二）三維建模

1.使用CAD軟件（如UG、Mastercam）建立模具三維模型。

2.分離型腔、型芯及支撐結(jié)構(gòu)，確保各部件可獨立加工。

3.檢查裝配干涉，優(yōu)化幾何關(guān)系。

（三）工程圖繪制

1.輸出二維工程圖，標(biāo)注關(guān)鍵尺寸和公差。

2.編制材料清單（BOM），明確各部件用料及規(guī)格。

3.添加加工注釋，如“電火花加工間隙0.05mm”。

（四）仿真驗證

1.運行模流分析軟件，預(yù)測填充均勻性和流道壓力。

2.模擬加工過程，識別潛在問題（如冷卻不均、刀具碰撞）。

3.根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整設(shè)計，優(yōu)化方案。

五、質(zhì)量控制

（一）設(shè)計評審

1.組織跨部門評審，檢查設(shè)計是否符合工藝要求。

2.重點審核關(guān)鍵尺寸、材料匹配性及公差分配。

（二）加工檢驗

1.加工過程中使用三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）驗證型腔輪廓。

2.檢查硬度，確保材料熱處理達(dá)標(biāo)（如型腔硬度達(dá)50-58HRC）。

（三）試模與調(diào)整

1.小批量試產(chǎn)，記錄產(chǎn)品尺寸偏差及模具磨損情況。

2.根據(jù)試模結(jié)果，返修或優(yōu)化設(shè)計細(xì)節(jié)（如補(bǔ)加工或修改排氣孔）。

六、總結(jié)

數(shù)控加工模具設(shè)計需綜合考慮功能、成本、精度及安全性，通過系統(tǒng)化的設(shè)計流程和嚴(yán)格的驗證環(huán)節(jié)，確保模具滿足生產(chǎn)需求。本指南提供的方法可幫助設(shè)計人員提升設(shè)計效率和質(zhì)量，為制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支撐。

一、概述

數(shù)控加工模具設(shè)計是現(xiàn)代制造業(yè)中的核心環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的精度、效率和使用壽命。本指南旨在提供一套系統(tǒng)化的設(shè)計方法和步驟，幫助設(shè)計人員高效完成模具設(shè)計，確保其在生產(chǎn)過程中達(dá)到最佳性能。內(nèi)容涵蓋設(shè)計原則、關(guān)鍵要素、材料選擇、加工工藝及質(zhì)量控制等方面，旨在為專業(yè)人士提供實用參考。

二、設(shè)計原則

（一）功能性與經(jīng)濟(jì)性平衡

1.明確模具功能需求，確保設(shè)計滿足生產(chǎn)要求。在開始設(shè)計前，需詳細(xì)分析產(chǎn)品的使用場景、材料特性及批量生產(chǎn)需求，以此為基礎(chǔ)確定模具的成型能力、抽芯方式及排氣設(shè)計等關(guān)鍵功能。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少材料使用和制造成本。通過模塊化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化組件選用等方式降低材料消耗，例如采用拼塊式型腔設(shè)計替代整體鍛造，以利用材料利用率更高的材料供應(yīng)形式。

3.考慮可維護(hù)性和可重用性，延長模具使用壽命。在結(jié)構(gòu)中預(yù)留檢修通道，設(shè)計易于更換的磨損件（如型芯、滑塊），并采用抗疲勞材料減少長期使用的性能衰減。

（二）精度與效率兼顧

1.根據(jù)產(chǎn)品公差要求，確定模具的加工精度。對于高精度產(chǎn)品（如醫(yī)療器械零件），模具型腔的直線度和平面度誤差需控制在0.01mm以內(nèi)，可通過提高機(jī)床精度或采用補(bǔ)償算法實現(xiàn)。

2.優(yōu)化刀具路徑和加工順序，提高數(shù)控加工效率。利用CAM軟件的自動優(yōu)化功能，將高效率的粗加工與低損耗的精加工分層處理，避免重復(fù)進(jìn)刀或空行程運動。

3.避免不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，簡化裝配流程。采用標(biāo)準(zhǔn)化模具框架，減少非功能性特征的加工（如倒角、圓角），以降低后續(xù)裝配難度和潛在變形風(fēng)險。

（三）安全性考慮

1.設(shè)計合理的模具排氣系統(tǒng)，防止加工過程中產(chǎn)生氣穴。在型腔邊緣設(shè)置排氣槽，槽深通常為0.02-0.05mm，并配合頂針或氣閥輔助排氣，以減少填充缺陷。

2.采用強(qiáng)度足夠的材料，避免模具變形或破裂。關(guān)鍵受力部件（如模架導(dǎo)柱）需進(jìn)行有限元分析，確保在最大載荷下應(yīng)力分布均勻，材料屈服強(qiáng)度不低于800MPa。

3.設(shè)置安全防護(hù)裝置，減少操作風(fēng)險。在自動化生產(chǎn)線上，模具需配備自動鎖緊機(jī)構(gòu)和故障監(jiān)測傳感器，防止因設(shè)備故障導(dǎo)致意外傷害。

三、關(guān)鍵設(shè)計要素

（一）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.確定模具類型（如單分型面、雙分型面等）。根據(jù)產(chǎn)品脫模難度選擇分型面數(shù)量，復(fù)雜曲面產(chǎn)品建議采用雙分型面或多腔設(shè)計以簡化脫模路徑。

2.設(shè)計型腔和型芯，確保產(chǎn)品輪廓清晰。采用等高線加工策略，使型腔表面誤差小于0.005mm，并預(yù)留0.1-0.3mm的修模余量以應(yīng)對熱處理變形。

3.布置冷卻通道，均勻散熱以提高加工穩(wěn)定性。冷卻水孔直徑需根據(jù)機(jī)床流量匹配（一般Ф6-Ф10mm），孔間距控制在50-80mm范圍內(nèi)，確保型腔溫度波動小于5℃。

（二）材料選擇

1.型腔材料：常用材料包括P20、718等塑料模具鋼，需考慮耐磨性和韌性。P20鋼適合中等硬度產(chǎn)品（邵氏D60-70），718鋼的回火穩(wěn)定性更優(yōu)，適用于高精度長壽命模具。

2.結(jié)構(gòu)材料：支撐件可選用45鋼或Cr12MoV，保證強(qiáng)度。45鋼通過高頻淬火可達(dá)到55HRC硬度，適合承受反復(fù)沖擊的導(dǎo)柱；Cr12MoV則用于高硬度要求部位（如拋光型腔）。

3.特殊工況：高溫或腐蝕環(huán)境需選用耐熱合金或鍍鉻材料。例如，鋁合金壓鑄模需采用H13鋼（熱處理硬度60-62HRC），型腔表面可電鍍0.02-0.05mm厚的硬鉻層以提高耐蝕性。

（三）加工工藝規(guī)劃

1.預(yù)先規(guī)劃銑削、電火花加工（EDM）等工序順序。先進(jìn)行粗加工去除多余材料，再通過電火花精加工型腔細(xì)節(jié)，最后進(jìn)行拋光工序（Ra≤0.2μm）。

2.刀具選擇：根據(jù)材料硬度選擇合適牌號的刀具（如高速鋼、硬質(zhì)合金）。加工P20鋼時建議使用CBN刀具，粗加工轉(zhuǎn)速800-1200rpm，精加工降至300-500rpm。

3.加工參數(shù)優(yōu)化：設(shè)定切削速度、進(jìn)給率等參數(shù)，避免刀具損耗。硬質(zhì)合金刀片在加工Cr12MoV時，進(jìn)給量需控制在0.05-0.1mm/轉(zhuǎn)，切削液壓力維持在6-8bar。

四、設(shè)計步驟

（一）需求分析

1.收集產(chǎn)品圖紙及尺寸要求。需包含3D模型、2D工程圖、材料屬性及批量生產(chǎn)數(shù)量（小批量≤500件，大批量＞10000件）。

2.確定模具壽命（一般工業(yè)模具壽命為50萬-200萬次）。通過阿倫尼烏斯公式計算熱穩(wěn)定性，選擇對應(yīng)壽命等級的鋼材牌號。

3.評估生產(chǎn)批量，選擇經(jīng)濟(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。例如，批量＜1000件可采用單腔直身模，批量＞5000件建議設(shè)計熱流道系統(tǒng)以縮短成型周期。

（二）三維建模

1.使用CAD軟件（如UG、Mastercam）建立模具三維模型。采用參數(shù)化建模，將型腔輪廓、頂針位置等關(guān)鍵特征設(shè)為可調(diào)參數(shù)。

2.分離型腔、型芯及支撐結(jié)構(gòu)，確保各部件可獨立加工。利用裝配約束關(guān)系（如Mate、Trim）自動生成加工刀路，減少編程時間。

3.檢查裝配干涉，優(yōu)化幾何關(guān)系。通過虛擬裝配檢測各部件運動間隙（最小0.02mm），避免干涉導(dǎo)致的卡模問題。

（三）工程圖繪制

1.輸出二維工程圖，標(biāo)注關(guān)鍵尺寸和公差。型腔尺寸需加注±0.02mm的補(bǔ)償公差，配合三次曲線擬合表示曲面。

2.編制材料清單（BOM），明確各部件用料及規(guī)格。包括熱處理要求（如型腔淬火58-62HRC）和表面處理需求（如氮化層厚度0.3-0.5mm）。

3.添加加工注釋，如“電火花加工間隙0.05mm”或“銑削后留0.1mm磨削余量”。

（四）仿真驗證

1.運行模流分析軟件，預(yù)測填充均勻性和流道壓力。檢查熔接痕位置，必要時調(diào)整澆口布局（如從四點進(jìn)膠改為八字進(jìn)膠）。

2.模擬加工過程，識別潛在問題（如冷卻不均、刀具碰撞）。在FEM軟件中預(yù)演機(jī)床負(fù)載，優(yōu)化夾具設(shè)計以分散應(yīng)力。

3.根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整設(shè)計，優(yōu)化方案。例如，將原設(shè)計的單一冷卻通道改為雙向分流，使型腔表面溫度差從8℃降至2℃以下。

五、質(zhì)量控制

（一）設(shè)計評審

1.組織跨部門評審，檢查設(shè)計是否符合工藝要求。重點審核型腔表面粗糙度（Ra0.1μm）、頂針強(qiáng)度（需通過10t沖擊測試）等關(guān)鍵指標(biāo)。

2.重點審核關(guān)鍵尺寸、材料匹配性及公差分配。使用極值法分配公差，確保總累積誤差≤0.05mm。

（二）加工檢驗

1.加工過程中使用三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）驗證型腔輪廓。采用球頭探頭掃描，采樣點密度≥5點/10mm2。

2.檢查硬度，確保材料熱處理達(dá)標(biāo)（如型腔硬度達(dá)50-58HRC）。使用顯微硬度計測試5個不同位置的顯微硬度，合格率需達(dá)95%以上。

（三）試模與調(diào)整

1.小批量試產(chǎn)，記錄產(chǎn)品尺寸偏差及模具磨損情況。建立首件檢驗報告，包含15項關(guān)鍵尺寸的測量數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)試模結(jié)果，返修或優(yōu)化設(shè)計細(xì)節(jié)（如補(bǔ)加工或修改排氣孔）。通過增加排氣孔數(shù)量（從4個→8個）使產(chǎn)品飛邊率從15%降至5%以下。

六、總結(jié)

數(shù)控加工模具設(shè)計需綜合考慮功能、成本、精度及安全性，通過系統(tǒng)化的設(shè)計流程和嚴(yán)格的驗證環(huán)節(jié)，確保模具滿足生產(chǎn)需求。本指南提供的方法可幫助設(shè)計人員提升設(shè)計效率和質(zhì)量，為制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支撐。

一、概述

數(shù)控加工模具設(shè)計是現(xiàn)代制造業(yè)中的核心環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的精度、效率和使用壽命。本指南旨在提供一套系統(tǒng)化的設(shè)計方法和步驟，幫助設(shè)計人員高效完成模具設(shè)計，確保其在生產(chǎn)過程中達(dá)到最佳性能。內(nèi)容涵蓋設(shè)計原則、關(guān)鍵要素、材料選擇、加工工藝及質(zhì)量控制等方面，旨在為專業(yè)人士提供實用參考。

二、設(shè)計原則

（一）功能性與經(jīng)濟(jì)性平衡

1.明確模具功能需求，確保設(shè)計滿足生產(chǎn)要求。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少材料使用和制造成本。

3.考慮可維護(hù)性和可重用性，延長模具使用壽命。

（二）精度與效率兼顧

1.根據(jù)產(chǎn)品公差要求，確定模具的加工精度。

2.優(yōu)化刀具路徑和加工順序，提高數(shù)控加工效率。

3.避免不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，簡化裝配流程。

（三）安全性考慮

1.設(shè)計合理的模具排氣系統(tǒng)，防止加工過程中產(chǎn)生氣穴。

2.采用強(qiáng)度足夠的材料，避免模具變形或破裂。

3.設(shè)置安全防護(hù)裝置，減少操作風(fēng)險。

三、關(guān)鍵設(shè)計要素

（一）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.確定模具類型（如單分型面、雙分型面等）。

2.設(shè)計型腔和型芯，確保產(chǎn)品輪廓清晰。

3.布置冷卻通道，均勻散熱以提高加工穩(wěn)定性。

（二）材料選擇

1.型腔材料：常用材料包括P20、718等塑料模具鋼，需考慮耐磨性和韌性。

2.結(jié)構(gòu)材料：支撐件可選用45鋼或Cr12MoV，保證強(qiáng)度。

3.特殊工況：高溫或腐蝕環(huán)境需選用耐熱合金或鍍鉻材料。

（三）加工工藝規(guī)劃

1.預(yù)先規(guī)劃銑削、電火花加工（EDM）等工序順序。

2.刀具選擇：根據(jù)材料硬度選擇合適牌號的刀具（如高速鋼、硬質(zhì)合金）。

3.加工參數(shù)優(yōu)化：設(shè)定切削速度、進(jìn)給率等參數(shù)，避免刀具損耗。

四、設(shè)計步驟

（一）需求分析

1.收集產(chǎn)品圖紙及尺寸要求。

2.確定模具壽命（一般工業(yè)模具壽命為50萬-200萬次）。

3.評估生產(chǎn)批量，選擇經(jīng)濟(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。

（二）三維建模

1.使用CAD軟件（如UG、Mastercam）建立模具三維模型。

2.分離型腔、型芯及支撐結(jié)構(gòu)，確保各部件可獨立加工。

3.檢查裝配干涉，優(yōu)化幾何關(guān)系。

（三）工程圖繪制

1.輸出二維工程圖，標(biāo)注關(guān)鍵尺寸和公差。

2.編制材料清單（BOM），明確各部件用料及規(guī)格。

3.添加加工注釋，如“電火花加工間隙0.05mm”。

（四）仿真驗證

1.運行模流分析軟件，預(yù)測填充均勻性和流道壓力。

2.模擬加工過程，識別潛在問題（如冷卻不均、刀具碰撞）。

3.根據(jù)仿真結(jié)果調(diào)整設(shè)計，優(yōu)化方案。

五、質(zhì)量控制

（一）設(shè)計評審

1.組織跨部門評審，檢查設(shè)計是否符合工藝要求。

2.重點審核關(guān)鍵尺寸、材料匹配性及公差分配。

（二）加工檢驗

1.加工過程中使用三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）驗證型腔輪廓。

2.檢查硬度，確保材料熱處理達(dá)標(biāo)（如型腔硬度達(dá)50-58HRC）。

（三）試模與調(diào)整

1.小批量試產(chǎn)，記錄產(chǎn)品尺寸偏差及模具磨損情況。

2.根據(jù)試模結(jié)果，返修或優(yōu)化設(shè)計細(xì)節(jié)（如補(bǔ)加工或修改排氣孔）。

六、總結(jié)

數(shù)控加工模具設(shè)計需綜合考慮功能、成本、精度及安全性，通過系統(tǒng)化的設(shè)計流程和嚴(yán)格的驗證環(huán)節(jié)，確保模具滿足生產(chǎn)需求。本指南提供的方法可幫助設(shè)計人員提升設(shè)計效率和質(zhì)量，為制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支撐。

一、概述

數(shù)控加工模具設(shè)計是現(xiàn)代制造業(yè)中的核心環(huán)節(jié)，直接影響產(chǎn)品的精度、效率和使用壽命。本指南旨在提供一套系統(tǒng)化的設(shè)計方法和步驟，幫助設(shè)計人員高效完成模具設(shè)計，確保其在生產(chǎn)過程中達(dá)到最佳性能。內(nèi)容涵蓋設(shè)計原則、關(guān)鍵要素、材料選擇、加工工藝及質(zhì)量控制等方面，旨在為專業(yè)人士提供實用參考。

二、設(shè)計原則

（一）功能性與經(jīng)濟(jì)性平衡

1.明確模具功能需求，確保設(shè)計滿足生產(chǎn)要求。在開始設(shè)計前，需詳細(xì)分析產(chǎn)品的使用場景、材料特性及批量生產(chǎn)需求，以此為基礎(chǔ)確定模具的成型能力、抽芯方式及排氣設(shè)計等關(guān)鍵功能。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少材料使用和制造成本。通過模塊化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化組件選用等方式降低材料消耗，例如采用拼塊式型腔設(shè)計替代整體鍛造，以利用材料利用率更高的材料供應(yīng)形式。

3.考慮可維護(hù)性和可重用性，延長模具使用壽命。在結(jié)構(gòu)中預(yù)留檢修通道，設(shè)計易于更換的磨損件（如型芯、滑塊），并采用抗疲勞材料減少長期使用的性能衰減。

（二）精度與效率兼顧

1.根據(jù)產(chǎn)品公差要求，確定模具的加工精度。對于高精度產(chǎn)品（如醫(yī)療器械零件），模具型腔的直線度和平面度誤差需控制在0.01mm以內(nèi)，可通過提高機(jī)床精度或采用補(bǔ)償算法實現(xiàn)。

2.優(yōu)化刀具路徑和加工順序，提高數(shù)控加工效率。利用CAM軟件的自動優(yōu)化功能，將高效率的粗加工與低損耗的精加工分層處理，避免重復(fù)進(jìn)刀或空行程運動。

3.避免不必要的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，簡化裝配流程。采用標(biāo)準(zhǔn)化模具框架，減少非功能性特征的加工（如倒角、圓角），以降低后續(xù)裝配難度和潛在變形風(fēng)險。

（三）安全性考慮

1.設(shè)計合理的模具排氣系統(tǒng)，防止加工過程中產(chǎn)生氣穴。在型腔邊緣設(shè)置排氣槽，槽深通常為0.02-0.05mm，并配合頂針或氣閥輔助排氣，以減少填充缺陷。

2.采用強(qiáng)度足夠的材料，避免模具變形或破裂。關(guān)鍵受力部件（如模架導(dǎo)柱）需進(jìn)行有限元分析，確保在最大載荷下應(yīng)力分布均勻，材料屈服強(qiáng)度不低于800MPa。

3.設(shè)置安全防護(hù)裝置，減少操作風(fēng)險。在自動化生產(chǎn)線上，模具需配備自動鎖緊機(jī)構(gòu)和故障監(jiān)測傳感器，防止因設(shè)備故障導(dǎo)致意外傷害。

三、關(guān)鍵設(shè)計要素

（一）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.確定模具類型（如單分型面、雙分型面等）。根據(jù)產(chǎn)品脫模難度選擇分型面數(shù)量，復(fù)雜曲面產(chǎn)品建議采用雙分型面或多腔設(shè)計以簡化脫模路徑。

2.設(shè)計型腔和型芯，確保產(chǎn)品輪廓清晰。采用等高線加工策略，使型腔表面誤差小于0.005mm，并預(yù)留0.1-0.3mm的修模余量以應(yīng)對熱處理變形。

3.布置冷卻通道，均勻散熱以提高加工穩(wěn)定性。冷卻水孔直徑需根據(jù)機(jī)床流量匹配（一般Ф6-Ф10mm），孔間距控制在50-80mm范圍內(nèi)，確保型腔溫度波動小于5℃。

（二）材料選擇

1.型腔材料：常用材料包括P20、718等塑料模具鋼，需考慮耐磨性和韌性。P20鋼適合中等硬度產(chǎn)品（邵氏D60-70），718鋼的回火穩(wěn)定性更優(yōu)，適用于高精度長壽命模具。

2.結(jié)構(gòu)材料：支撐件可選用45鋼或Cr12MoV，保證強(qiáng)度。45鋼通過高頻淬火可達(dá)到55HRC硬度，適合承受反復(fù)沖擊的導(dǎo)柱；Cr12MoV則用于高硬度要求部位（如拋光型腔）。

3.特殊工況：高溫或腐蝕環(huán)境需選用耐熱合金或鍍鉻材料。例如，鋁合金壓鑄模需采用H13鋼（熱處理硬度60-62HRC），型腔表面可電鍍0.02-0.05mm厚的硬鉻層以提高耐蝕性。

（三）加工工藝規(guī)劃

1.預(yù)先規(guī)劃銑削、電火花加工（EDM）等工序順序。先進(jìn)行粗加工去除多余材料，再通過電火花精加工型腔細(xì)節(jié)，最后進(jìn)行拋光工序（Ra≤0.2μm）。

2.刀具選擇：根據(jù)材料硬度選擇合適牌號的刀具（如高速鋼、硬質(zhì)合金）。加工P20鋼時建議使用CBN刀具，粗加工轉(zhuǎn)速800-1200rpm，精加工降至300-500rpm。

3.加工參數(shù)優(yōu)化：設(shè)定切削速度、進(jìn)給率等參數(shù)，避免刀具損耗。硬質(zhì)合金刀片在加工Cr12MoV時，進(jìn)給量需控制在0.05-0.1mm/轉(zhuǎn)，切削液壓力維持在6-8bar。

四、設(shè)計步驟

（一）需求分析

1.收集產(chǎn)品圖紙及尺寸要求。需包含3D模型、2D工程圖、材料屬性及批量生產(chǎn)數(shù)量（小批量≤500件，大批量＞10000件）。

2.確定模具壽命（一般工業(yè)模具壽命為50萬-200萬次）。通過阿倫尼烏斯公式計算熱穩(wěn)定性，選擇對應(yīng)壽命等級的鋼材牌號。

3.評估生產(chǎn)批量，選擇經(jīng)濟(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。例如，批量＜1000件可采用單腔直身模，批量＞5000件建議設(shè)計熱流道系統(tǒng)以縮短成型周期。

（二）三維建模

1.使用CAD軟件（如UG、Mastercam）建立模具三維模型。采用參數(shù)化建模，將型腔輪廓、頂針位置等關(guān)鍵特征設(shè)為可調(diào)參數(shù)。

2.分離型腔、型芯及支撐結(jié)構(gòu)，確保各部件可獨立加工。利用裝配約束關(guān)系（如Mate、Trim）自動生成加工刀路，減少編程時間。

3.檢查裝配干涉，優(yōu)化幾何關(guān)系。通過虛擬裝配檢測各部件運動間隙（最小0.02mm），避免干涉導(dǎo)致的卡模問題。

（三