拉延模是成形类模具中对表面精度要求最高的模具，它直接影响着产品的表面质量，对产品的外观起决定作用。本文将探讨外板类拉延模具的精加工问题。

拉延模具对表面精度要求很高，一般情况下，拉延模具加工完毕后，要进行专业检测，常用的方法有三坐标测量机、激光扫描和白光检测等，主要是检测模具的尺寸精度。如今，在一些模具厂家，除了专业检测外，还引入了奥迪特（AUDIT德国，美国叫CSA，日本叫QLA）评价标准（也作为新的评价标准），既通常的一分件、三分件等评价标准。

在拉延模型面精加工过程中经常出现的问题是接刀痕现象（见图1）和波纹现象（见图2）。这两种情况在尺寸精度上都没问题，也无明显手感，但目测能感到，按奥迪特评价标准，属于D级或E级缺陷。为解决上述问题，本文从几个方面入手，进行了综合分析和试验。

程序的编制

程序编制前，我们首先要对加工数模进行工艺分析，包括数模的表面质量和形状特点两部分。表面质量包括：数模型面是否光顺、有无裂缝、重叠和负角等问题，数模的表面直接影响刀轨的光顺性，进而影响着模具的加工效率和表面质量。数模的形状特点则决定着型面的分片原则和接刀位置。下面我们以前舱盖外板拉延模为例简单介绍：先用断面曲率梳，对数模进行光顺性分析；再进行数模精度分析，确保数模无任何影响加工的缺陷；最后根据数模特点和分片原则进行分片。由于工件腔深细狭外型不规则，压料面和中间部分相对平缓，侧壁部分比较陡峭，因此型面粗、精加工可初步分为A、B和C三部分加工（见图3）。相邻区域的分界点定在R角中间，相互搭接过渡2mm。

A区域为拉延筋外压料面部分（含拉延筋），型面起伏不大，加工质量要求相对要低。加工一般不会出现问题，可以采用3D沿面方式沿周由外向里加工，也可采用平面投影方式平行于Y轴加工。

B区域为拉延筋与产品之间绿色部分，比较陡峭，沿周坡度不尽相同，加工过程中容易出现刀具干涉和接刀痕现象。B区域比较陡峭，属于立面加工，要采用3D沿面加工方式。B区域需要和A区域、C区域多处接刀，因此很容易出现接刀痕现象，而且陡峭立壁沿周坡度不尽相同，编程时要考虑两端区域的步距会有变化，必要时要拿出来单独分片编程。

C区域为中间蓝色部分，虽然比较平缓，但属于产品部分，加工质量要求高，也是最容易产生波纹现象的部分。C区域比较平缓，可采用平面投影加工，平行于X轴或Y轴往复走刀，尽量不采用45°走刀。

加工工艺的制定

1.传统的加工方式

（1）先用φ50球头铣刀进行粗清根、粗加工，切深8～10mm，步距8mm，余量0.7mm；

（2）然后用φ32mm球头铣刀进行半精清根、半精加工，切深0.5mm，步距3mm，余量0.2mm；

（3）再用φ30mm精铣球头铣刀进行精清根、精加工，切深0.2mm，步距0.5mm，余量0mm；

（4）最后依次使用φ20mm、φ12mm、φ8mm、φ6mm及φ4mm球头铣刀进行局部清根精加工。

按传统加工方式，粗加工用φ50mm球头铣刀，切削条件恶劣，给后序加工的留量不均匀，精加工余量过大，这些都不适合镜面加工，不能满足自动化加工的需要，因此经常接刀痕现象和波纹现象，我们经过实验，通过以改变加工参数和编程软件两方面入手，逐步建立了新的加工方式。

2.改进后的加工方式

（1）用φ63R8圆角端铣刀进行等高层切加工，去除大部分余量，切深1 mm，步距40 mm，余量1.2 mm；

（2）用φ32mm球头铣刀进行再粗加工，去除凹坑、根部余量，步距3mm，余量1mm；

（3）用φ30mm球头铣刀进行单刀半精清根加工，余量0.3mm；

（4）用φ30mm球头铣刀进行半精加工，切深0.2mm，步距3mm，余量0.1mm；

（5）用φ25mm球头铣刀进行单刀精清根加工，余量0.05mm；

（6）用φ30mm精铣球头铣刀进行形面精加工，切深0.1mm，步距0.5mm，余量0mm；

（7）最后依次使用φ20mm、φ12mm、φ8mm、φ6mm和φ4mm球头铣刀进行局部清根半精加工、精加工。半精加工余量0.2mm；精加工余量0mm。

刀具及切削参数选择

由于加工过程中，切削加工时间较长，如φ30mm精铣球头铣刀的切削时间有时可能达到30h以上。因此在加工过程中，如何选择刀具和何时更换刀片也显得非常重要。我们在选择刀具时，遵循以下原则：

1.用圆角端铣刀进行等高层切粗加工，可以大大提高效率。φ30的镜面球头铣刀使加工表面质量的精度更高，因此这两种刀分别是粗、精加工刀具的首选。

2.高速切削一定要选择高精度刀柄，高精度刀柄可以提高零件的加工精度及刀具的寿命，刀柄的跳动要控制0.01mm以下。

3.在干式切削的情况下，尽量避免刀柄过热现象，可以使用吹气冷却，因为长时间的加工产生的切削热会影响刀具的精度和夹持力。

4.采用φ30mm镜面球头铣刀进行型面精加工时，球头铣刀刀片的制造精度要达到±0.005mm以下，安装精度达到±0.01mm以下。

5.刀片的齿形变为带有修光刃带，使加工的表面光亮度明显提高。外板拉延模型面精细化加工流程及切削参数如表所示。

改善情况

从理论上分析，接刀痕现象主要是模具在分片加工过程中，先加工与后加工区域因为刀片磨损或更换造成的；波纹现象原因较复杂，主要在于产品数模、编程和加工几个方面。解决接刀痕和波纹问题，要从编程开始，根据编程软件、精度选择、分片区域、机床性能、刀具参数和切削要素等方面整体平衡考虑。另外，像在进刀和退刀时采用圆弧切入切出的方式、尽量沿车身方向走刀及优化的数控程序等各方面的技巧，也为不留下接刀痕，提高加工表面粗糙度和精度有一定作用。

结语

通过编程方式和工艺措施的改进，加工后的外板拉延模型面从外观上有了明显的提高。通过在测量机上的测量数据看，加工后的型面符合程度在0.05以内，用户通过奥迪特评价的等级也取得了比较满意的效果。