铸造模具设计和制造研究论文

2021-04-12 论文

　　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。

　　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）.