摘要：薄壁塑料零件的结构轻薄，符合我国当前工业制造成品的要求和特点。可以保证工业产品结构更加完美，在薄壁塑料零件的制造工作中，通常采用数控加工技术进行制作，本文着重针对薄壁塑料零件的设计原则来阐述数控加工技术的方法，仅供参考。
关键词：薄壁塑料；注塑模具；计算机辅助编程；数控技术
随着工业科学技术的不断进步，薄壁塑料零件在工业中的使用率大大提升，薄壁塑料零件可以在节约资源的基础上保证产品结构更加完美。数控加工技术因独特的制作工艺在薄壁塑料零件注塑模具的制造中发挥着巨大的作用。
一、数控加工技术的优势
1、高速、高效
要提高薄壁塑料零件注塑模具的生产效率，就必须提高切削和供给速度，在确保产品质量的基础上实现工作效率的提升。通过数控加工技术，一方面降低了加工成本，另一方面提高了产品的质量，实现了薄壁塑料零件注塑模具的高效和优质。数控技工技术拥有着强大的高速主轴单元，这些主轴单元的速度可以达到转速15000－100000r/min，高速且高加/减速度的进给运动部件（快移速度60-120m/min，切削进给速度高达60m/min），随着超高速切削机理、超硬耐磨长寿命刀具材料和磨料磨具的大量使用，更加提升了工作效率。在新型刀具下，车削和铣削的切削速度已达到5000米-8000米/分以上；主轴转数在30000转/分（有的高达10万转/分）以上；工作台的移动速度：（进给速度），在分辨率为1微米时，在100米/分（有的到200米/分）以上，在分辨率为0.1微米时，在24米/分以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12米/分。这样高效的速度让数控技术迅速满足了汽车、农机等行业的需求，在薄壁塑料零件注塑模具的加工中发挥着越来越重要的作用。
2、安全性
数控加工技术的操作环境先进，不是传统的操作人员进行手工控制，而是通过计算机实现对加工工艺的控制，不再是需要付出重复和繁重的体力来实现，只需要对计算机进行精准控制就可以达到生产目的，数控加工保证了生产产品的一致性，所有的产品都是一模一样的，充分实现了产品的质量，人为操作仪器设备常常会出现因睡眠和粗心而引起的生产事故，这在一定程度上不仅危害着操作人员的生命安全，还未企业带来了不良好的影响和资金投入。所以数控技术完全不必要担心这些，可以实现生产的安全化。
3、方便快捷
数控技术是通过计算机技术进行控制的，是以计算机为主导的生产工艺。因此数控技术生产很容易就进行大规模的生产，对于企业来说只需要让多台机器设备运行在同一程序上就可以了，既保证了产品的质量，又提升了工作效率，获得了良好的经济效益。最主要的是数控技术具有良好的存储功能，不需要每一次进行重新加载，也没必要每次生产产品时输入命令，真正做到了方便快捷。因此数控技术在工业上的使用也越来越普遍。
二、薄壁塑料零件注塑模具的设计原则
薄壁塑料零件是壁厚为1.0～2.5mm，结构相对复杂的塑料制品，薄壁塑料零件一般都是通过注塑工艺生产而成的，在注塑的过程中，材料通过热胀冷缩的原理，让塑料的高分子长链运动性减弱，固化之后原材料的面积就会发生变化。薄壁塑料零件注塑模具的设计过程比较复杂，一方面是由于原材料的厚度不一，难以进行集中规模生产，另一方面就是因为薄壁塑料零件注塑模具本身设计难度大，对其要求的精度又很高。因此在薄壁塑料零件注塑模具的设计中，需要把握几个原则。
1、开模方向和分型线
注塑模具在开始设计的时候，首先就要考虑开模方向和分型线，这样做可以减少抽芯滑块结构和消除分型线对产品外观的影响。开模方向确定之后产品的加强筋和凸起结构就可以随着开模方向来确定，延长注塑模具的使用寿命。
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2、加强筋
加强筋的使用，可以增强产品的刚性，减少产品因受力原因而发生变形，加强筋的厚度一般都是≤（0.5～0.7）T产品壁厚，这样做可以防止产品表面缩水，加强筋的单面斜度应该大于1.5°，这样就不会被顶伤。
3、圆角
注塑模具的圆角设计同时很重要，如果圆角过小，就会引起产品的应力不够集中，导致产品在受力过程中发生开裂，圆角太大就会引起模具应力太过集中，导致裂腔发生开裂。因此在设计中，要设置合理的圆角，改善模具的加工工艺，比如型腔可以直接采用R刀铣加工，避免低效率的电加工。
4、嵌件
在注塑产品中，适当镶入嵌件可以增加局部温度、硬度、尺寸精度和孔轴，满足各种需求，但是这种设计会增加产品的成本，需要权衡使用。
5、先粗后精原则
在注塑模具的数控加工过程中，要根据零件的加工精度、刚度和变形等元素进行划分工序流程，这个时候就需要遵循先粗后精的原则，也就是说先粗加工然后再进行半精加工，直到精加工，对于注塑模具的某一个加工表面，也要严格按照这样的流程来进行，这样做可以充分发挥数控技术的性能，精加工时要保证零件加工的精度和便面质量，一般情况下，精加工余量以留0.2-0.6mm为最佳。
三、数控加工技术的编程方法
1、手工编程
数控加工技术的手工编程一般就是指那些几何形状不太复杂、程序不长、计算较为简单的零件，用手工编程完全可以满足。但是手工编程的缺点也很突出，主要就表现在费时、容易出错，对于复杂一些的零件编程无法胜任，根据国外线管的数据资料统计得知，采用手工编程时，其编程时间和在机床运行加工的实际时间之比为30：1。
2、自动编程
自动编程就是指编程人员只需要分析零件的图样和设计工艺方案，其余的工作都可以交给计算机来完成，其中计算机完成的工作主要有数字处理、编写程序和程序校验等步骤。自动编程的工作效率高，可以实现复杂形状的零件编程。
3、计算机辅助编程
计算机辅助编程就是通过计算机完成注塑模具的设计，由计算机处理完成大量的数据信息，提高编程的效率和质份。数控加工的计算机辅助编程一般有数控语言型、人机交互图像编程和数字化编程这三种类型。
数控语言型就是指采用某种高级语言对零件几何形状以及走刀线路进行定义，这些都是由计算机完成的，比较知名的方法有APT，但是这种方法在我国的普及率较低。
人机交互图像编程是直接利用计算机辅助编程设计系统所生成的零件图像，利用图像屏幕的光标在零件图像上选择加工的部位，利用计算机进行定义走刀线路和工艺参数的输入，然后就形成了数控加工程序，数控加工程序可以很好的进行阅读和浏览，具有直观和高效的特点。
数字化编程这就是指通过测量机或者扫描仪对零件图纸或者实物的形状和尺寸进行烧面，然后再经过计算机处理之后，生成数控加工程序，数字化编程的方法在使用中非常便捷，但缺点就是成本比较高，在多数的模具设计中不会出现。
结束语
薄壁塑料零件虽然结构轻薄，但是在制作上对工业技术的要求非常高，通过数控加工技术，可以实现对薄壁塑料零件注塑模具的生产。计算机编程和自动编程等技术更好的推动了数控技术的发展，均可以优化薄壁塑料零件的结构。
参考文献：
[1]陈开朗，黄放.汽车薄壁塑料扣件Family注塑成型与模具设计研究[J].中国高新区，2017（10）：127.
[2]江灏源，张强，余雁波.薄壁塑料零件注塑模具的数控加工分析[J].塑料工业，2018（12）：97-99+103.
论文作者:靳常树,张建兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：薄壁论文; 加工论文; 数控论文; 注塑模具论文; 塑料零件论文; 产品论文; 零件论文; 《基层建设》2019年第21期论文;