轮胎模具的加工工艺分析

栾承志

（常州建东职业技术学院，江苏 常州 213022）

轮胎模具的加工工艺分析

栾承志

（常州建东职业技术学院，江苏 常州 213022）

随着人们生活水平的提高，交通方式也越来越便捷。当然这些都离不开汽车、自行车等等交通工具，而这些交通工具都离不开轮胎。文章介绍轮胎模具在加工过程以及加工的工艺。

轮胎模具；加工流程；加工工艺

随着数字制造的迅猛发展以及计算机技术的广泛应用，对轮胎模具的设计、制造提出了更加严格的要求。在现代技术迅猛发展的今天，要比较圆满地完成一副美观、实用、经济的轮胎模具的设计，除了需要有模具设计有关方面的知识外，还应全面掌握与模具制造有关方面的数字制造新技术 。

1 轮模的数字系统的组成

（1）数据库体系。由三座标测量仪读取的各组轮胎离散参数，存放在网络数据库内。

（2）产品设计中心。设计中心根据数据库模具信息,虚拟出不同的轮胎模具并仿真。

（3）数据处理。通过网络输送，将数据库中数据在网络终端进行处理，由先进的软件处理系统在计算机上进行加工仿真和刀路检验，在EV180加工中心或 KB1000CNC数控铣床进行电极的加工，操作人员不必编程,只要输入命令，就可完成电极整体的三座标加工。

（4）电火花滚花。在了解手工刻模的基础上，滚花技术有兴起不久的HY-100A单板机控制的半自动电火花机床。常用的有SD-006电火花机床。除了装卸工件由人工完成外,其余均由计算机控制,可实现一人多机甚至无人管理的现代化体系,大大降低了劳动力成本。

（5）雕刻机刻字。模具上的尺寸标注和厂名同样采用雕刻机直接在滚花后的工件上雕刻而成，在提高了劳动生产率的基础上也降低了废品率。

2 零件图样工艺分析和加工工艺过程

（1）分析零件图。首先要分析零件的材料、形状、尺寸、精度、批量、毛坯形状和热处理要求等，以便确定该零件是否适合在数控机床上加工，或适合在哪种数控机床上加工。

（2）工艺处理。在分析零件图的基础上，进行工艺分析，确定零件的加工方法（如采用的工夹具、装夹定位方法等）、加工路线（如对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（如主轴转速、进给速度和背吃刀量等）等工艺参数。数控加工工艺分析与处理是数控编程的前提和依据，而数控编程就是将数控加工工艺内容程序化。制定数控加工工艺时，要合理地选择加工方案，确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削参数等；同时还要考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能。

（3）编写加工程序单。根据加工路线、切削用量、刀具号码、刀具补偿量、机床辅助动作及刀具运动轨迹，按照数控系统使用的指令代码和程序段的格式编写零件加工的程序单，并校核上述两个步骤的内容，纠正其中的错误。

（4）制作控制介质。把编制好的程序单上的内容记录在控制介质上，作为数控装置的输入信息。通过程序的手工输入或通信传输送入数控系统。

（5）程序校验与首件试切。编写程序单和制备好的控制介质，必须经过校验和试切才能正式使用。校验的方法是直接将控制介质上的内容输入到数控系统中，让机床空运转，以检查机床的运动轨迹是否正确。

3 加工过程的分析和参数设定

（1）刀具的选择和使用。选择刀具也要有原则因为一把刀具不能把整个行腔都能加工完。无论是粗加工还是精加工，应尽可能选择大直径的刀具，因为刀具直径越小，加工路径越长，造成加工效率降低，同时刀具的磨损会造成加工质量的明显差异。

（2）切削参数的控制。切削参数的选择对加工质量、加工效率以及刀具耐用度有着直接的影响。相关的参数主要有主轴转速（Spindlespeed）、进给速率（Cut feed）、刀具切入时的进给速率（Lead in feed rate）、步距宽度（Step-over）和切削深度（Step depth）等。

（3）主轴转速。主轴转速一般根据切削速度来计算，其计算公式为：n=1000Vc/πd，式中d为刀具直径（mm），Vc为切削速度（m/min）。切削速度的选择与刀具的耐用度密切相关，当工件材料、刀具材料和结构确定后，切削速度就成为影响刀具耐用度的最主要因素，过低或过高的切削速度都会使刀具耐用度急剧下降。在模具加工，尤其是模具的精加工时，应尽量避免中途换刀，以得到较高的加工质量，因此应结合刀具耐用度认真选择切削速度。

（4）进给速度与刀具切入进给速度。进给速度的选择直接影响着模具零件的加工精度和表面粗糙度，其计算公式为F=nzf，式中n为主轴转速（r/min），z为铣刀齿数，f为每齿进给量(mm/齿)。每齿进给量的选取取决于工件材料的力学性能、刀具材料和铣刀结构。工件的硬度和强度越高，每齿进给量越小。

（5）吃刀量。吃刀量的大小主要受机床、工件和刀具刚度的限制，其选择原则是在满足工艺要求和工艺系统刚度许可的条件下，选用尽可能大的吃刀量，以提高加工效率。为保证加工精度和表面粗糙度，应留0.2~0.5mm的精加工余量。在粗加工时，余量的切除往往采用层切的方法，在CAM编程时，需要设置每层切削深度和最大步距宽度，而实际步距往往与工件形状有关。

4 自动编程

自动编程是利用计算机专用软件来编制数控加工程序。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。自动编程使得一些计算繁琐、手工编程困难或无法编出的程序能够顺利地完成。

5 结语

看着这么先进的技术，这么先进的生产方式，笔者终于体会到了邓小平所说的“科学技术是第一生产力”这句话了。人类社会的每一次前进，都是以生产力的极大提高为前提。

［1］陆劲昆，初利宝.Unigraphics NX1.0注塑模具设计［M］.北京：北京大学出版社，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

栾承志，主要研究方向：数控加工。