鑄造模具設計和製造研究論文

鑄造模具設計和製造研究論文

　　1Pro/MoldDesiGs軟體設計模具的一般過程

　　1.1原始的模型設計

　　開始設計師需要建一個設計模型，就是模具中具有的製造的產品的原型，需要在該軟體的零件模組中間進行三維的造型設立，正常經過拉伸、切除、拔模、圓角等特徵方法來進行創立和建立。

　　1.2建立模具模型

　　這時，檔案的型別應該選製造一模具型腔，然後，我們的子型別選模具型腔。我們就把它裝配到模具模型中（值得注意的是：這裡是裝配不是建立），這樣就使得它成為了參照模型了。最後，在其中加上設計好的工件，或者我們用軟體提供的工具自動在其中創立，在沒辦法完成工件建立情況下，原始的手工繪製的辦法就可以使用了，這樣也可以得到需要的工件，這裡的工件是毛坯。

　　1.3模型的分析

　　用軟體的分析功能來探討拔模斜度、厚度等幾何特點特徵，來判斷這些特點是不是符合設計的要求。經過不斷地修改，直到符合要求。

　　1.4設定模具需要的收縮率

　　自然狀態下，壓力和溫度會發生改變，鑄件從模具中拿出來就會發生收縮等現象，所以，為了補償其中由於壓力溫度帶來的偏差，用軟體中擁有的收縮率功能。設計者經過設定恰當的收縮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模具分型面建立

　　模版中用來分割參照模型的曲面通常叫做分型面，它的設計將會直接影響到最後成型的零件的尺寸，表面的質量。

　　1.6模具元件體積塊的建立

　　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，運用軟體分割選單下面的.兩個體積塊命令，將其分成很多個體積快，即拆模。這個不是元件，它是無質量的、三維的封閉曲面組。

　　1.7抽取模具元件

　　人們經過向體積塊中間加入實體的材料，讓它變成實際的元件，這個過程就是抽取模具元件的過程。完成之後，就成為了功能強大的Pro/EnGineer零件，把它呼叫或者裝換到其他的軟體中進行數控加工即可。

　　1.8鑄模模擬

　　軟體在完成模具元件抽取之後，就能夠自動的熔斷材料，透過澆口打進去模具型腔，從而產生澆注件。

　　1.9開模模擬

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

　　2鑄造模樣的CAM過程

　　對三維模型的數字控制加工的命令，包含了很多方面，如加工的引數、加工的方式、道具的選擇、軌跡等等，這是加工系統生成的。透過對軌跡的後處理就可以產生G和M程式碼，利用這些就能夠控制加工中心的刀具運動，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，通常用大的硬質合金刀具來粗加工。加工的精度可以很低，可以是0.11mm；餘量是精度的4~7倍就比較合適，一般可以是0.13–0.18mm；速度我們設定一個下限：1500mm/min左右，上限速度2200mm/min左右；根據零件大小，用於確定刀具直徑，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

　　對那些有曲面形狀的物件，有時候要進行半精加工。採用直徑比較小的道具，一般比精加工的大那麼一號。為了將效率提高，最好使用合金刀具，刀軌的生成可以用軟體的等高加工的加工方法，或者精加工法生成。

　　2.3精加工

　　主要是根據加工物件的加工面的形狀來確定的，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，並且能避免過切的情況，對於區域性圓角部位，可以用更小的刀再一次加工，直到完成。

　　2.4清根

　　以上所有過程完成後，雖然模樣所有形狀和尺寸都基本到位，但是由於球刀的應用，會由於使用環刀而產生圓角，一旦不能夠有效去除，鑄件可能會產生很大的披縫，因此，在精加工後，清根就是為了清除之前留下的圓角。

　　參考文獻

　　[1]肖正明，劉建雄.Pro/E、Cimatron環境下塑膠模具設計與加工模擬[J].電加工與模具，2009，（5）.

　　[2]沈言錦.基於鑄造模具CAE技術的研究[J].鑄造裝置研究，2008，（2）.