鑄造模具設(shè)計(jì)和制造研究論文

2021-04-12 論文

　　1Pro/MoldDesiGs軟件設(shè)計(jì)模具的一般過(guò)程

　　1.1原始的模型設(shè)計(jì)

　　開始設(shè)計(jì)師需要建一個(gè)設(shè)計(jì)模型，就是模具中具有的制造的產(chǎn)品的原型，需要在該軟件的零件模塊中間進(jìn)行三維的造型設(shè)立，正常經(jīng)過(guò)拉伸、切除、拔模、圓角等特征方法來(lái)進(jìn)行創(chuàng)立和建立。

　　1.2創(chuàng)建模具模型

　　這時(shí)，文件的類型應(yīng)該選制造一模具型腔，然后，我們的子類型選模具型腔。我們就把它裝配到模具模型中（值得注意的是：這里是裝配不是創(chuàng)建），這樣就使得它成為了參照模型了。最后，在其中加上設(shè)計(jì)好的工件，或者我們用軟件提供的工具自動(dòng)在其中創(chuàng)立，在沒辦法完成工件創(chuàng)建情況下，原始的手工繪制的辦法就可以使用了，這樣也可以得到需要的工件，這里的工件是毛坯。

　　1.3模型的分析

　　用軟件的分析功能來(lái)探討拔模斜度、厚度等幾何特點(diǎn)特征，來(lái)判斷這些特點(diǎn)是不是符合設(shè)計(jì)的要求。經(jīng)過(guò)不斷地修改，直到符合要求。

　　1.4設(shè)置模具需要的收縮率

　　自然狀態(tài)下，壓力和溫度會(huì)發(fā)生改變，鑄件從模具中拿出來(lái)就會(huì)發(fā)生收縮等現(xiàn)象，所以，為了補(bǔ)償其中由于壓力溫度帶來(lái)的偏差，用軟件中擁有的收縮率功能。設(shè)計(jì)者經(jīng)過(guò)設(shè)定恰當(dāng)?shù)氖湛s率就能夠得到方法參考模型，這樣能夠獲得正確尺寸的鑄造物件。

　　1.5模具分型面創(chuàng)建

　　模版中用來(lái)分割參照模型的曲面通常叫做分型面，它的設(shè)計(jì)將會(huì)直接影響到最后成型的零件的尺寸，表面的質(zhì)量。

　　1.6模具元件體積塊的創(chuàng)建

　　使用上面提到的分型面，我們把工件分成型腔、型芯體積塊三部分。正常情況下，運(yùn)用軟件分割菜單下面的兩個(gè)體積塊命令，將其分成很多個(gè)體積快，即拆模。這個(gè)不是元件，它是無(wú)質(zhì)量的、三維的封閉曲面組。

　　1.7抽取模具元件

　　人們經(jīng)過(guò)向體積塊中間加入實(shí)體的材料，讓它變成實(shí)際的元件，這個(gè)過(guò)程就是抽取模具元件的.過(guò)程。完成之后，就成為了功能強(qiáng)大的Pro/EnGineer零件，把它調(diào)用或者裝換到其他的軟件中進(jìn)行數(shù)控加工即可。

　　1.8鑄模仿真

　　軟件在完成模具元件抽取之后，就能夠自動(dòng)的熔斷材料，通過(guò)澆口打進(jìn)去模具型腔，從而產(chǎn)生澆注件。

　　1.9開模仿真

　　這一步主要是為了檢查模具中不同的機(jī)構(gòu)，檢查是否有磨損、不合格等情況，從而確認(rèn)模具是不是能正常的開啟。

　　2鑄造模樣的CAM過(guò)程

　　對(duì)三維模型的數(shù)字控制加工的命令，包含了很多方面，如加工的參數(shù)、加工的方式、道具的選擇、軌跡等等，這是加工系統(tǒng)生成的。通過(guò)對(duì)軌跡的后處理就可以產(chǎn)生G和M代碼，利用這些就能夠控制加工中心的刀具運(yùn)動(dòng)，按照三維的形狀和尺寸大小得到鑄造模樣了。

　　2.1粗加工

　　為了拉高模樣毛坯粗加工的效果，通常用大的硬質(zhì)合金刀具來(lái)粗加工。加工的精度可以很低，可以是0.11mm；余量是精度的4~7倍就比較合適，一般可以是0.13–0.18mm；速度我們?cè)O(shè)置一個(gè)下限：1500mm/min左右，上限速度2200mm/min左右；根據(jù)零件大小，用于確定刀具直徑，一般都比較大。其中用的是等高加工的加工方法，一層一層的切出，每層深度一般在1mm左右。這種方法分為兩種：等高粗加工和等高精加工。

　　2.2半精加工

　　對(duì)那些有曲面形狀的物件，有時(shí)候要進(jìn)行半精加工。采用直徑比較小的道具，一般比精加工的大那么一號(hào)。為了將效率提高，最好使用合金刀具，刀軌的生成可以用軟件的等高加工的加工方法，或者精加工法生成。

　　2.3精加工

　　主要是根據(jù)加工物件的加工面的形狀來(lái)確定的，通常情況下在直徑選擇中，使用比半精加工刀具小5~10mm的球刀，這樣做能夠提高功效，并且能避免過(guò)切的情況，對(duì)于局部圓角部位，可以用更小的刀再一次加工，直到完成。

　　2.4清根

　　以上所有過(guò)程完成后，雖然模樣所有形狀和尺寸都基本到位，但是由于球刀的應(yīng)用，會(huì)由于使用環(huán)刀而產(chǎn)生圓角，一旦不能夠有效去除，鑄件可能會(huì)產(chǎn)生很大的披縫，因此，在精加工后，清根就是為了清除之前留下的圓角。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2]沈言錦.基于鑄造模具CAE技術(shù)的研究[J].鑄造設(shè)備研究，2008，（2）.