摘要：介紹了運(yùn)用CAD軟件Pm／E和CAM軟件Cimatorn進(jìn)行管型特件壓鑄造模設(shè)計(jì)及CNC加上的全過程。
關(guān)鍵詞：管型鑄件；Pro／E；壓鑄模設(shè)計(jì)
1 引言
目前，管型鑄件廣泛用于燃?xì)饩叩犬a(chǎn)品中：如廣東萬家樂，中山華帝，中山豪山等公司的燃?xì)饩叩漠a(chǎn)品中都有很多此類零件。這些零件都具有外觀為管型、結(jié)構(gòu)類似于三通的特點(diǎn)，如圓管、方曹以及各種閥體等，材質(zhì)為鑄鋁，主要工藝手段為壓鑄模成型。我公司在廣東中山的模具分廠多年來一直為上述廠家制造壓鑄模，本人負(fù)責(zé)壓鑄模的設(shè)計(jì)及cNc加工。通過多年的實(shí)踐，從保證鑄件產(chǎn)品質(zhì)量，保證模具的話用性、使用壽命、交貨期等方面做了一些總結(jié)，并把它寫出來，以求和大家共同探討壓鑄模設(shè)計(jì)及加工的優(yōu)化過程。
在產(chǎn)品開發(fā)中，市場競爭日益激烈，產(chǎn)品開發(fā)周期的長短和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞是贏得市場的關(guān)鍵。因些也為模具制造業(yè)提出了新的要求：模具的高精度，最短的模具交貨期，模具的使用壽命以及模具結(jié)構(gòu)的適用性和高度自動化。下面以方管產(chǎn)品的壓鑄模為例，從上述幾個(gè)方面來論述管型鑄件壓鑄模的設(shè)計(jì)及CNC加工。
2 工藝分析
方管的產(chǎn)品示意圖及部分尺寸如圖1所示，管剖面的外輪廓為方形，內(nèi)輪廓為圓形，整體結(jié)構(gòu)與三通閥體相類似(其實(shí)在燃?xì)饩弋a(chǎn)品中所用的各種通氣管及閥體等多為該種結(jié)構(gòu))，方管材質(zhì)為壓鑄鋁合金。為提高鑄性的生產(chǎn)效率．可采用1模2件；方管內(nèi)孔成型通過在模具的橫向和縱向上分別配臂兩個(gè)滑塊來實(shí)現(xiàn)抽芯。
方式對于類似的鑄件可保證壓鑄模交貨期僅為30天。
3 模具CAD
3.1 方管三維模型的建立
根據(jù)所給產(chǎn)品圖樣的尺寸及技術(shù)要求，建立產(chǎn)品零件的三維模型。此時(shí)注意的是，由于此模型要在Pro／E的模具設(shè)計(jì)模塊中應(yīng)用來完成模具設(shè)計(jì)，而后模具的部分零件模型要直接用于CAM軟件Cimatront12進(jìn)行編程，再進(jìn)行CNC加工。所以，方管三維模型要嚴(yán)格按照分模線建立所有的脫模斜度，并且保證所有尺寸和脫模斜度完全符合產(chǎn)品圖樣的要求。這樣，就可以在后序的編程和CNC工作中一勞水逸。所建立的方管三維模型如圖2所示。
由圖3可知，產(chǎn)品模型帶有6個(gè)小孔的一面向下布置，也就是說，將采成型這6個(gè)小孔的型芯位于動模一側(cè)。實(shí)際應(yīng)用證明，這樣的布置是比較合理的：因?yàn)槌尚透鞣N孔的型芯是易磨損件．在模具使用一段時(shí)期后，需要更換型芯，而處于動模一側(cè)的型芯較處于定模一側(cè)的型芯更容易更換和調(diào)整，互換速度快。所以，在產(chǎn)品模型布置時(shí)應(yīng)盡可能將較多的孔置于動模一側(cè)。
圖5為系統(tǒng)模擬鑄模的鑄件示意圖，供參考。
如圖6所示．模架采用常用的壓鑄模三板結(jié)構(gòu)，鑄件為1模2件，左、右滑塊分別通過斜導(dǎo)柱完成抽芯，前后滑塊分別通過油缸完成抽芯(這是因?yàn)榍昂蟮某樾揪嚯x較長，在本次設(shè)計(jì)中選擇了用油缸抽芯，油缸為缸徑∮100mm、行程100mm的標(biāo)準(zhǔn)油缸)。
如圖6所示，需要CNC加工的模具零件上要有定模鑲件12、動模鑲件2、定模板17、動模板18。定模鑲件和動模鑲件的加工是基本相同的，是方管外形的主要成型模具零件，粗坯加工好后，進(jìn)行CNC加工，留量約為0.66-0.8mm(材料為瑞典8407模具鋼)，之后淬火，返回后進(jìn)行精加工，CNC加工至尺寸，待試模合格后熏化處理；定模板和動模板的加工是基本相同的，它們是主要的模具結(jié)構(gòu)零件。在這里需要指出的是通過Pro/E模具設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)出的零件模型．可以直接用CAM軟件Cimatron 12編程，再用于CNC加工，圖7是基于Cimatron 12動模鑲件的部分加工程序。
近幾年．我們?yōu)樵S多家燃?xì)饩摺N具廠商設(shè)計(jì)了很多與方管類似的管型鑄件壓鑄摸，通過幾年的實(shí)踐，感覺到依賴于現(xiàn)代高科技手段的這種設(shè)計(jì)及加工方式在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高模具壽命和縮短模具交貨期等方面都具有很大的優(yōu)越性。正因如此，使用Pro/E設(shè)計(jì)再用Cimatron加工為眾多模具工程技術(shù)人員所熟悉，已成為現(xiàn)代模具制造業(yè)的主流。
關(guān)鍵詞：管型鑄件；Pro／E；壓鑄模設(shè)計(jì)
1 引言
目前，管型鑄件廣泛用于燃?xì)饩叩犬a(chǎn)品中：如廣東萬家樂，中山華帝，中山豪山等公司的燃?xì)饩叩漠a(chǎn)品中都有很多此類零件。這些零件都具有外觀為管型、結(jié)構(gòu)類似于三通的特點(diǎn)，如圓管、方曹以及各種閥體等，材質(zhì)為鑄鋁，主要工藝手段為壓鑄模成型。我公司在廣東中山的模具分廠多年來一直為上述廠家制造壓鑄模，本人負(fù)責(zé)壓鑄模的設(shè)計(jì)及cNc加工。通過多年的實(shí)踐，從保證鑄件產(chǎn)品質(zhì)量，保證模具的話用性、使用壽命、交貨期等方面做了一些總結(jié)，并把它寫出來，以求和大家共同探討壓鑄模設(shè)計(jì)及加工的優(yōu)化過程。
在產(chǎn)品開發(fā)中，市場競爭日益激烈，產(chǎn)品開發(fā)周期的長短和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞是贏得市場的關(guān)鍵。因些也為模具制造業(yè)提出了新的要求：模具的高精度，最短的模具交貨期，模具的使用壽命以及模具結(jié)構(gòu)的適用性和高度自動化。下面以方管產(chǎn)品的壓鑄模為例，從上述幾個(gè)方面來論述管型鑄件壓鑄模的設(shè)計(jì)及CNC加工。
2 工藝分析
方管的產(chǎn)品示意圖及部分尺寸如圖1所示，管剖面的外輪廓為方形，內(nèi)輪廓為圓形，整體結(jié)構(gòu)與三通閥體相類似(其實(shí)在燃?xì)饩弋a(chǎn)品中所用的各種通氣管及閥體等多為該種結(jié)構(gòu))，方管材質(zhì)為壓鑄鋁合金。為提高鑄性的生產(chǎn)效率．可采用1模2件；方管內(nèi)孔成型通過在模具的橫向和縱向上分別配臂兩個(gè)滑塊來實(shí)現(xiàn)抽芯。
方式對于類似的鑄件可保證壓鑄模交貨期僅為30天。
3 模具CAD
3.1 方管三維模型的建立
根據(jù)所給產(chǎn)品圖樣的尺寸及技術(shù)要求，建立產(chǎn)品零件的三維模型。此時(shí)注意的是，由于此模型要在Pro／E的模具設(shè)計(jì)模塊中應(yīng)用來完成模具設(shè)計(jì)，而后模具的部分零件模型要直接用于CAM軟件Cimatront12進(jìn)行編程，再進(jìn)行CNC加工。所以，方管三維模型要嚴(yán)格按照分模線建立所有的脫模斜度，并且保證所有尺寸和脫模斜度完全符合產(chǎn)品圖樣的要求。這樣，就可以在后序的編程和CNC工作中一勞水逸。所建立的方管三維模型如圖2所示。
由圖3可知，產(chǎn)品模型帶有6個(gè)小孔的一面向下布置，也就是說，將采成型這6個(gè)小孔的型芯位于動模一側(cè)。實(shí)際應(yīng)用證明，這樣的布置是比較合理的：因?yàn)槌尚透鞣N孔的型芯是易磨損件．在模具使用一段時(shí)期后，需要更換型芯，而處于動模一側(cè)的型芯較處于定模一側(cè)的型芯更容易更換和調(diào)整，互換速度快。所以，在產(chǎn)品模型布置時(shí)應(yīng)盡可能將較多的孔置于動模一側(cè)。
圖5為系統(tǒng)模擬鑄模的鑄件示意圖，供參考。
如圖6所示．模架采用常用的壓鑄模三板結(jié)構(gòu)，鑄件為1模2件，左、右滑塊分別通過斜導(dǎo)柱完成抽芯，前后滑塊分別通過油缸完成抽芯(這是因?yàn)榍昂蟮某樾揪嚯x較長，在本次設(shè)計(jì)中選擇了用油缸抽芯，油缸為缸徑∮100mm、行程100mm的標(biāo)準(zhǔn)油缸)。
1壓板 2動模鑲件 3、21、22型芯 4、5左滑塊 6、7后滑塊 8、10右滑塊 9、11前滑塊
12定模鑲件 13斜導(dǎo)柱 14鎖緊塊 15料套 16鎖緊塊 17定模板 18動模板 19導(dǎo)套 20油
缸組件 23導(dǎo)柱
如圖6所示，需要CNC加工的模具零件上要有定模鑲件12、動模鑲件2、定模板17、動模板18。定模鑲件和動模鑲件的加工是基本相同的，是方管外形的主要成型模具零件，粗坯加工好后，進(jìn)行CNC加工，留量約為0.66-0.8mm(材料為瑞典8407模具鋼)，之后淬火，返回后進(jìn)行精加工，CNC加工至尺寸，待試模合格后熏化處理；定模板和動模板的加工是基本相同的，它們是主要的模具結(jié)構(gòu)零件。在這里需要指出的是通過Pro/E模具設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)出的零件模型．可以直接用CAM軟件Cimatron 12編程，再用于CNC加工，圖7是基于Cimatron 12動模鑲件的部分加工程序。
近幾年．我們?yōu)樵S多家燃?xì)饩摺N具廠商設(shè)計(jì)了很多與方管類似的管型鑄件壓鑄摸，通過幾年的實(shí)踐，感覺到依賴于現(xiàn)代高科技手段的這種設(shè)計(jì)及加工方式在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高模具壽命和縮短模具交貨期等方面都具有很大的優(yōu)越性。正因如此，使用Pro/E設(shè)計(jì)再用Cimatron加工為眾多模具工程技術(shù)人員所熟悉，已成為現(xiàn)代模具制造業(yè)的主流。
