輪胎模具的加工工藝分析

欒承志

（常州建東職業技術學院，江蘇 常州 213022）

輪胎模具的加工工藝分析

欒承志

（常州建東職業技術學院，江蘇 常州 213022）

隨著人們生活水平的提高，交通方式也越來越便捷。當然這些都離不開汽車、自行車等等交通工具，而這些交通工具都離不開輪胎。文章介紹輪胎模具在加工過程以及加工的工藝。

輪胎模具；加工流程；加工工藝

隨著數字制造的迅猛發展以及計算機技術的廣泛應用，對輪胎模具的設計、制造提出了更加嚴格的要求。在現代技術迅猛發展的今天，要比較圓滿地完成一副美觀、實用、經濟的輪胎模具的設計，除了需要有模具設計有關方面的知識外，還應全面掌握與模具制造有關方面的數字制造新技術 。

1 輪模的數字系統的組成

（1）數據庫體系。由三座標測量儀讀取的各組輪胎離散參數，存放在網絡數據庫內。

（2）產品設計中心。設計中心根據數據庫模具信息,虛擬出不同的輪胎模具并仿真。

（3）數據處理。通過網絡輸送，將數據庫中數據在網絡終端進行處理，由先進的軟件處理系統在計算機上進行加工仿真和刀路檢驗，在EV180加工中心或 KB1000CNC數控銑床進行電極的加工，操作人員不必編程,只要輸入命令，就可完成電極整體的三座標加工。

（4）電火花滾花。在了解手工刻模的基礎上，滾花技術有興起不久的HY-100A單板機控制的半自動電火花機床。常用的有SD-006電火花機床。除了裝卸工件由人工完成外,其余均由計算機控制,可實現一人多機甚至無人管理的現代化體系,大大降低了勞動力成本。

（5）雕刻機刻字。模具上的尺寸標注和廠名同樣采用雕刻機直接在滾花后的工件上雕刻而成，在提高了勞動生產率的基礎上也降低了廢品率。

2 零件圖樣工藝分析和加工工藝過程

（1）分析零件圖。首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度、批量、毛坯形狀和熱處理要求等，以便確定該零件是否適合在數控機床上加工，或適合在哪種數控機床上加工。

（2）工藝處理。在分析零件圖的基礎上，進行工藝分析，確定零件的加工方法（如采用的工夾具、裝夾定位方法等）、加工路線（如對刀點、換刀點、進給路線）及切削用量（如主軸轉速、進給速度和背吃刀量等）等工藝參數。數控加工工藝分析與處理是數控編程的前提和依據，而數控編程就是將數控加工工藝內容程序化。制定數控加工工藝時，要合理地選擇加工方案，確定加工順序、加工路線、裝夾方式、刀具及切削參數等；同時還要考慮所用數控機床的指令功能，充分發揮機床的效能。

（3）編寫加工程序單。根據加工路線、切削用量、刀具號碼、刀具補償量、機床輔助動作及刀具運動軌跡，按照數控系統使用的指令代碼和程序段的格式編寫零件加工的程序單，并校核上述兩個步驟的內容，糾正其中的錯誤。

（4）制作控制介質。把編制好的程序單上的內容記錄在控制介質上，作為數控裝置的輸入信息。通過程序的手工輸入或通信傳輸送入數控系統。

（5）程序校驗與首件試切。編寫程序單和制備好的控制介質，必須經過校驗和試切才能正式使用。校驗的方法是直接將控制介質上的內容輸入到數控系統中，讓機床空運轉，以檢查機床的運動軌跡是否正確。

3 加工過程的分析和參數設定

（1）刀具的選擇和使用。選擇刀具也要有原則因為一把刀具不能把整個行腔都能加工完。無論是粗加工還是精加工，應盡可能選擇大直徑的刀具，因為刀具直徑越小，加工路徑越長，造成加工效率降低，同時刀具的磨損會造成加工質量的明顯差異。

（2）切削參數的控制。切削參數的選擇對加工質量、加工效率以及刀具耐用度有著直接的影響。相關的參數主要有主軸轉速（Spindlespeed）、進給速率（Cut feed）、刀具切入時的進給速率（Lead in feed rate）、步距寬度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。

（3）主軸轉速。主軸轉速一般根據切削速度來計算，其計算公式為：n=1000Vc/πd，式中d為刀具直徑（mm），Vc為切削速度（m/min）。切削速度的選擇與刀具的耐用度密切相關，當工件材料、刀具材料和結構確定后，切削速度就成為影響刀具耐用度的最主要因素，過低或過高的切削速度都會使刀具耐用度急劇下降。在模具加工，尤其是模具的精加工時，應盡量避免中途換刀，以得到較高的加工質量，因此應結合刀具耐用度認真選擇切削速度。

（4）進給速度與刀具切入進給速度。進給速度的選擇直接影響著模具零件的加工精度和表面粗糙度，其計算公式為F=nzf，式中n為主軸轉速（r/min），z為銑刀齒數，f為每齒進給量(mm/齒)。每齒進給量的選取取決于工件材料的力學性能、刀具材料和銑刀結構。工件的硬度和強度越高，每齒進給量越小。

（5）吃刀量。吃刀量的大小主要受機床、工件和刀具剛度的限制，其選擇原則是在滿足工藝要求和工藝系統剛度許可的條件下，選用盡可能大的吃刀量，以提高加工效率。為保證加工精度和表面粗糙度，應留0.2~0.5mm的精加工余量。在粗加工時，余量的切除往往采用層切的方法，在CAM編程時，需要設置每層切削深度和最大步距寬度，而實際步距往往與工件形狀有關。

4 自動編程

自動編程是利用計算機專用軟件來編制數控加工程序。編程人員只需根據零件圖樣的要求，使用數控語言，由計算機自動地進行數值計算及后置處理，編寫出零件加工程序單，加工程序通過直接通信的方式送入數控機床，指揮機床工作。自動編程使得一些計算繁瑣、手工編程困難或無法編出的程序能夠順利地完成。

5 結語

看著這么先進的技術，這么先進的生產方式，筆者終于體會到了鄧小平所說的“科學技術是第一生產力”這句話了。人類社會的每一次前進，都是以生產力的極大提高為前提。

［1］陸勁昆，初利寶.Unigraphics NX1.0注塑模具設計［M］.北京：北京大學出版社，2003.

Analysis of Processing Technology of Tire Mold

LUAN Cheng-zhi
（Changzhou Jiandong Vocational and Technical College，Changzhou，Jiangsu 213022，China）

s:With the improvement of people's living standard，the mode of transportation is more and more convenient.Of course，these are inseparable from cars，bicycles and other means of transport，and these vehicles are inseparable from the tires. The article describes the tire mold in the processing and processing of the process.

tire mold；processing flow；processing technology

TG76

A

2095-980X（2017）04-0082-01

2017-03-23

欒承志，主要研究方向：數控加工。