数控加工技术
吹瓶机模具数控加工工艺
口沈庆云沈自林范彦斌
摘要分析第二代ＰＥＴ饮料瓶模具的结构，并应用ｕＧＩＩ软件对模具模腔成型部分及模腔底部与顶部的数控铣削加工进行自动图像编程。
关键词：ＰＥＴ饮料瓶中空吹塑模具ＵＧ数控加工
中图分类号：ＴＨｌ６；ＴＰ３１１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１ｑ１３３（２００４）１１删６珈２
一、模具结构简介
本文介绍的饮料瓶模具，是用于从法国进口的全
自动旋转式吹瓶机，其新一代模具结构如图１所示。
为了提高模具制造效率，对模具的结构做了两方面的
改进。一是将模具的主体模腔ｌ由立方体形改为圆柱
体，冷却系统设在固定模具的铝制模架上，模具本身不
含冷却系统，省去了钻冷却水道的麻烦；二是将与瓶底
模腔６联接在一起的冷却座及相关配件作成标准件，
这样可以提前大量制作，节约制造成本，大大缩短模具
的制作周期。
为了减轻模具的重量，
保证模具的质量，模腔１的
材料采用美国进口７０７５合
金铝。因模腔的瓶口部位
在吹瓶前需安装瓶坯，磨损
较大，所以，瓶口部位嵌入
不锈钢制成的镶件２。
衬片３、支撑环４及卡
环座５等三个零件是内六
角螺钉紧固在模腔１上的。
瓶底模腔６、卡环７与封水盖８是装配在一起的子装配，为保证三者的同轴度，先用销钉定位，再用内六角螺钉锁紧。
图ｌ吹瓶机模具结构１．模腔２．瓶口镶件３．衬片４．支撑环５．卡环座
６．瓶底模腔７．卡环８．封水盖９、１３．导柱孔
１０、１２．工艺孔“．排气槽
吹瓶时，卡环座５与卡环７相配合，因冲击磨损较大，又要防锈，故二者均用不锈钢制作。
衬片３的作用是根据季节的气温变化调节瓶腔的容量，每套模具一般配厚度为２ｍｍ和３ｍｍ各一副。其材料为普通合金铝。
支撑环４的作用是联结模具主体与卡环座５，因无冲击、磨损，可用普通合金铝制作。
瓶底模腔６也用与模腔１相同的材料７０７５铝合金制作，这样既可保证瓶子的质量，又可以保证瓶底模２６腔的散热冷却。
本文主要介绍模具的两个关键加工难点：１）模腔成型部分数控铣削加工；２）模腔底部与顶部的数控铣削加工。
二、模腔成型部分数控铣削
此模具分型面通过瓶轴线，将模腔分成两体。由于瓶样是对称的，这里只介绍一半模腔的数控加工，模型见图２。模腔坯料尺寸为２５５ｍｍ×１５０ｍｍ×７５ｍｍ。
１．型腔粗加工
刀具用犯Ｏｍｍ平底刀，加工余量设为０．４ｍｍ。采用ＣａｖｉｔｙＭｉｌｌｉｎｇ（型腔铣削）分层铣削，每层切削深度为２ｍｍ，刀轨类型采用ＦｏｌｌｏｗＰａｎ环切加工，行距ｓｔｅｐｏｖｅｒ为１５ｍｍ。主轴转速１２００ｒ／ｍｉｎ。进刀采用螺旋式下刀，速度为１２０ｍｒｎ／ｍｉｎ；正常切削速度为６００ｍｍ／ｍｉｎ。刀具轨迹如图３所示。注意，这里模腔顶部与底部也被顺带铣去大部分材料，目的是减少后面模腔顶部与底部被竖起直立加工时的振动。
图２饮料瓶模具型腔模型图３模腔粗加工轨迹２．型腔半精加工
使用ＦｉｘｅｄＣｏｎｔｏｕｒ方法，进行三轴多曲面投影法加工。所有型腔曲面，选取采用咖１２ｍｍ球刀，沿着ｙ轴方向往复行切（ｚｉｇ．ｚａｇ）。加工余量为ｏ．１ｍｍ，切削行距为Ｏ．８ｍｍ。主轴转速１６００ｒ／ｍｉｎ，正常切削速度１０００ｍｒｎ／ｍｉｎ。刀具轨迹如图４所示。
３．型腔精加工
使用Ｆｉｘｅｄｃｏｎｔｏｕｒ方法，所有型腔曲面，选取采用咖１２ｍｍ球刀，沿着ｌ，轴方向往复行切（ｚｉｇ—ｚａｇ）。加工余量为ｏ。０咖，切削行距为Ｏ．２ｍｍ。主轴转速３０００ｒ／
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