滾花機構中凹輥曲面圖案的3D建模及多軸加工*

顧麗敏

(浙江經貿職業技術學院, 浙江 杭州 310018)

0 引 言

滾花是在金屬制品外表面滾壓花紋的機械加工工藝,一般用于防滑。但隨著技術的不斷迭代更新,人們對產品外觀品質的審美與個性化要求日益提升,因此對滾花機構中凹凸輥模具的圖案設計與工藝加工也提出了更高的要求。滾花機構是由成對的凹輥與凸輥、左側板、右側板、上蓋板和底板及相關輔助標準件組成的一整套裝配機構[1]。滾花成型工藝要求達到能在0.3 mm厚度的鋁箔紙上滾壓成型,所以對其核心零部件凹凸輥及其他零部件之間的裝配精度要求較高[2]。實現該技術要求的關鍵難點在于保證凹凸輥之間的間距為0.3 mm,同時需保證壓紋圖案的深淺一致。其次在滾花圖案的工藝設計上,要求凹輥圖案與凸輥圖案之間精準嚙合。為保證試壓鋁箔紙的完整性,凹凸輥輪廓設計時,互相接觸的每個部位都必須有倒圓角要求,以免出現試壓鋁箔紙被切斷的情況[3]。

針對上述難點問題,筆者設計完成了一套滾花機構中凹凸輥(以凹輥為例)的曲面圖形設計及成套模具加工的工藝策略,在一定程度上解決了滾花圖形的多樣性設計與加工精度的問題。凹輥圖案以中國地圖版塊及字體為3D設計花紋,根據凹輥尺寸,利用MasterCAM軟件按比例精確設計了中國地圖及字體滾花花紋,并使圖案完全纏繞凹輥圓柱面,完成3D設計建模,應用自動編程軟件的CAM仿真加工技術,對凹輥圖形進行刀路設計與加工,保證凹凸輥之間的間距為0.3 mm,試壓的花紋深淺程度一致。……