铸造模具设计和制造研究

时间:2022-05-26 04:29:37

铸造模具设计和制造研究

1Pro/MoldDesiGs软件设计模具的一般过程

1.1原始的模型设计

开始设计师需要建一个设计模型,就是模具中具有的制造的产品的原型,需要在该软件的零件模块中间进行三维的造型设立,正常经过拉伸、切除、拔模、圆角等特征方法来进行创立和建立。

1.2创建模具模型

这时,文件的类型应该选制造一模具型腔,然后,我们的子类型选模具型腔。我们就把它装配到模具模型中(值得注意的是:这里是装配不是创建),这样就使得它成为了参照模型了。最后,在其中加上设计好的工件,或者我们用软件提供的工具自动在其中创立,在没办法完成工件创建情况下,原始的手工绘制的办法就可以使用了,这样也可以得到需要的工件,这里的工件是毛坯。

1.3模型的分析

用软件的分析功能来探讨拔模斜度、厚度等几何特点特征,来判断这些特点是不是符合设计的要求。经过不断地修改,直到符合要求。

1.4设置模具需要的收缩率

自然状态下,压力和温度会发生改变,铸件从模具中拿出来就会发生收缩等现象,所以,为了补偿其中由于压力温度带来的偏差,用软件中拥有的收缩率功能。设计者经过设定恰当的收缩率就能够得到方法参考模型,这样能够获得正确尺寸的铸造物件。

1.5模具分型面创建

模版中用来分割参照模型的曲面通常叫做分型面,它的设计将会直接影响到最后成型的零件的尺寸,表面的质量。

1.6模具元件体积块的创建

使用上面提到的分型面,我们把工件分成型腔、型芯体积块三部分。正常情况下,运用软件分割菜单下面的两个体积块命令,将其分成很多个体积快,即拆模。这个不是元件,它是无质量的、三维的封闭曲面组。

1.7抽取模具元件

人们经过向体积块中间加入实体的材料,让它变成实际的元件,这个过程就是抽取模具元件的过程。完成之后,就成为了功能强大的Pro/EnGineer零件,把它调用或者装换到其他的软件中进行数控加工即可。

1.8铸模仿真

软件在完成模具元件抽取之后,就能够自动的熔断材料,通过浇口打进去模具型腔,从而产生浇注件。

1.9开模仿真

这一步主要是为了检查模具中不同的机构,检查是否有磨损、不合格等情况,从而确认模具是不是能正常的开启。

2铸造模样的CAM过程

对三维模型的数字控制加工的命令,包含了很多方面,如加工的参数、加工的方式、道具的选择、轨迹等等,这是加工系统生成的。通过对轨迹的后处理就可以产生G和M代码,利用这些就能够控制加工中心的刀具运动,按照三维的形状和尺寸大小得到铸造模样了。

2.1粗加工

为了拉高模样毛坯粗加工的效果,通常用大的硬质合金刀具来粗加工。加工的精度可以很低,可以是0.11mm;余量是精度的4~7倍就比较合适,一般可以是0.13–0.18mm;速度我们设置一个下限:1500mm/min左右,上限速度2200mm/min左右;根据零件大小,用于确定刀具直径,一般都比较大。其中用的是等高加工的加工方法,一层一层的切出,每层深度一般在1mm左右。这种方法分为两种:等高粗加工和等高精加工。

2.2半精加工

对那些有曲面形状的物件,有时候要进行半精加工。采用直径比较小的道具,一般比精加工的大那么一号。为了将效率提高,最好使用合金刀具,刀轨的生成可以用软件的等高加工的加工方法,或者精加工法生成。

2.3精加工

主要是根据加工物件的加工面的形状来确定的,通常情况下在直径选择中,使用比半精加工刀具小5~10mm的球刀,这样做能够提高功效,并且能避免过切的情况,对于局部圆角部位,可以用更小的刀再一次加工,直到完成。

2.4清根

以上所有过程完成后,虽然模样所有形状和尺寸都基本到位,但是由于球刀的应用,会由于使用环刀而产生圆角,一旦不能够有效去除,铸件可能会产生很大的披缝,因此,在精加工后,清根就是为了清除之前留下的圆角。

作者:李静生 周颖 高菲 单位:山东能源重装集团乾泰精密机械有限公司

参考文献

[1]肖正明,刘建雄.Pro/E、Cimatron环境下塑料模具设计与加工模拟[J].电加工与模具,2009,(5).

[2]沈言锦.基于铸造模具CAE技术的研究[J].铸造设备研究,2008,(2).