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2022.04.22

汽车注塑模斜顶加工难？不怕，来看看这些高招！

注塑模具斜顶普遍应用在后模仁中

注塑模具斜顶普遍应用在后模仁，汽车内饰件模具，主要是复杂结构的模具。

为了降低材料成本、提升产品成型和脱模质量、缩短制造周期等情况需要，滑块、直顶、斜顶应用更是“遍地开花”（如下图所示）。

汽车注塑门板模具后模   图二：图一模仁的镶件、直顶、斜顶

斜顶作为塑胶产品内部扣位的成型部件，同时也在注塑完成后肩负产品的顶出作用。因此斜顶不仅结构相比直顶、镶件要复杂得多，加工工艺也相对复杂，往往要通过多角度铣削、钻削，甚至使用电极加工和线切割等才能全面完成。

汽车注塑模常见斜顶

注塑模斜顶加工面临的问题

通过对众多客户的分析，注塑模具斜顶在CNC编程加工中，存在以下几个问题：

一、 钳工装配量大，对加工质量要求比较高

斜顶槽一般深度很大，如果斜顶块的加工质量欠佳，钳工需要花费大量的时间打磨，不仅浪费大量的配模时间，还会减少模具的寿命，只装不配的情况在中国区几乎没有。对于大模型来讲，为了脱模的效率，斜顶数量相对很多，对装配效率要求很高。

二、 曲面复杂，工艺辅助曲面的创建难度大，效率低

在斜顶的第一道加工工序，对斜顶的曲面进行适当的切向延伸，可以提升加工的效率与质量。大部分CAM软件由于曲面功能较弱，当斜顶的曲面落差很大，编程工程师需要大量的时间，进行工艺辅助面的创建，且无法保障辅助曲面的数据质量。

斜顶（灰色）与工艺辅助面（蓝色）

三、工艺复杂，对编程工程师的能力要求比较高

在精加工刀路编制中，虽然有使用3+2或5轴联动机床，但清根刀路仍需要人工指定加工方向。刀路编程，需要根据斜顶的复杂程度和机床的旋转轴行程范围和编程人员丰富的加工经验。工程师要反复仿真与验证，确保刀路安全与加工接顺等质量控制，编程效率很低。

某客户斜顶精加工清角工艺流程表单

Tebis 斜顶智能化加工解决方案
针对上面问题，Tebis 利用自身平台的优势，提出了以下解决方案：

一、Tebis 曲面修正模块，数据轻量优化和风险修复

Tebis 补片修正功能，快速分析出斜顶的曲面数量和几何质量，一键实现智能自动优化。以实体非参数分模为中心的注塑模具，斜顶本身曲面通过布尔运算产生。因为布尔运算次数太多，容易产生曲面几何特性不明显，曲面相切性较差的情况。通过Tebis 的补片功能可使碎面优化重组，减少曲面数量的同时完全保障产品精度，提升编程的计算效率和加工质量，实现高效的模具装配效率。

斜顶补片修正

Tebis 风险修正功能，快速分析出斜顶的风险位置，一键实现智能自动优化。

以实体非参数分模为产生曲面，容易发生曲面方向混乱、曲面相交线不明确等情况，通过Tebis 的风险功能可以使曲面法向整齐一致，曲面相交整齐单一，大幅提升五轴联动加工的计算效率和产品加工质量。

斜顶补片修正

Tebis 斜顶智能化加工解决方案
针对上面问题，Tebis 利用自身平台的优势，提出了以下解决方案：

一、Tebis 曲面修正模块，数据轻量优化和风险修复

Tebis 补片修正功能，快速分析出斜顶的曲面数量和几何质量，一键实现智能自动优化。以实体非参数分模为中心的注塑模具，斜顶本身曲面通过布尔运算产生。因为布尔运算次数太多，容易产生曲面几何特性不明显，曲面相切性较差的情况。通过Tebis 的补片功能可使碎面优化重组，减少曲面数量的同时完全保障产品精度，提升编程的计算效率和加工质量，实现高效的模具装配效率。

斜顶相切延伸工艺曲面生成

斜顶向量延伸工艺曲面生成

三、Tebis智能制造模板，降低编程要求，提升编程效率，保障加工安全与质量

智能CAD模板和智能CAM模板的结合，让Tebis智能制造模板实现全流程闭环。工程师仅需在CAD模板进行加工几何放置，CAM模板智能选取CAD模板所有元素，并调用机床库、刀具库、特征库、工艺库等经验数据，智能选择参数，智能完成编程过程。在其他CAM软件+软件外挂需要20~40分钟的工作，Tebis 可以在3~10分钟完成，大大提升斜顶的编程效率。

智能CAD模板（左边）+ 智能CAM模板（右边）

Tebis 智能CAD模板，实现导航式编程：

  • 通过几个小时的培训，新员工快速上手，并独立完成斜顶的编程工作
  • 实现精准防呆，在结构树上标注程序需要的数据信息，让编程员精准放置
  • 实现经验积累，现场的加工异常可以在结构树上进行记录，让编程人员时刻警示

Tebis CAD模板实现零代码开发，编程人员手动生成一根曲线，相关的加工托刀面智能产生，切换不同的斜顶，该数据智能生成并切换，如下图参数化设计模板。

智能CAD模板的参数化设计托刀面

Tebis CAM模板实现元素智能选取，除传统的颜色、名称、注释等选取外，Tebis 可通过文件夹的指定选取，或更高级的公式过滤选取功能。

智能CAM模板的选择面板

Tebis CAM模板可以实现3+2和5轴联动程序的编程，结合Tebis 虚拟机床技术（Tebis 数字孪生镜像技术），让编程高效，加工安全高质，适合“贵族”机床的编程。

Tebis 所有三轴加工工序通过碰撞避让变为3+2和5轴联动刀路，Tebis 根据机床结构智能生成安全的机床非切削连接和加减速路径，实现多轴加工全部刀路串接的安全性和高效性，实现无人值守加工。

碰撞避让，智能自动分度倾角，3+2清角

碰撞避让，智能自动分度倾角，3+2清角机床仿真图

碰撞避让，5轴联动避让，5轴精加工

Tebis CAM模板实现特征元素的智能参数判定，无需外挂等第三方开发人员和软件，让复杂加工工艺实现智能化工艺分配。

智能CAM模板的条件判断面板

通过Tebis 智能编程解决方案，可以获得以下收益：

提升制造质量，Tebis 曲面优化和真曲面算法保障了原始产品和成本的高质量，最终提升现场钳工的装配效率与质量。

降低编程要求，简化工艺控制，让编程过程转换为数据整理放置过程，让编程人员转化为排版人员，降低了人员招聘和培训的难度，提升编程的效率，同时节省用人的成本。普通编程人员亦可以快速进行5轴编程，加工效率得到整体提升，缩短交付周期。

优化制造工艺，通过标准化的模板编程，不断进行工艺优化，将每个细节进行分解并分析。同时工程师操作的5S也得到建立，编程主动权也从个人交到模板管理员的手中，提升加工管理水平，降低加工管理的成本。

共享制造经验，在CAD模板中，现场的加工异常可以在结构树上进行记录，分享到所有工程师，包括新进员工。

在CAM模板中，所有切削工艺、切削参数、非切削参数等都是公司精华经验总结，快速分享到现场的操作和加工中。

集体保障产品质量的同时降低了人员的培训和试错成本，间接地提升机床和刀具的效率。

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