喷枪压铸模设计与数控仿真加工
    

摘要:应用Pro/ENGINEER对枪体进行三维造型设计,使用Mastercam软件对压铸模数控仿真加工,可减少设计时间,降低设计成本,缩短模具制造周期。
  关键词: Pro/ENGINEER;MasterCAM;压铸模;数控仿真加工

  以某型高压无气喷漆枪枪体为例,利用Pro/ENGINEER软件进行枪体造型设计和模具开型,并完成动模部分的抽芯滑槽、浇道、溢流槽、排气槽的设计,然后利用MasterCAM软件对动、定模块进行数控仿真加工。由于是借助计算机对模具性能、模具结构、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化,将问题发现于正式生产前,大大缩短了模具的制造周期,提高了模具加工精度。近年来我厂使用此方法,取得了较好的经济效益。

1 喷枪枪体工艺性分析
  如图1所示枪体材料为铝合金,其几何形状由复杂曲面构成,中等批量生产,其工艺性分析如下:
  (1)铸件结构较复杂,其几何形状由复杂曲面构成,尺寸精度要求中等。
  (2)铸件有平行于分型面的内凹结构,模具要涉及到抽芯。
  (3)铸件容易出现夹渣,冷隔,缩松,裂纹等缺陷。
  (4)平均收缩率为0.5%。

图1 枪体模型

 根据枪体的工艺分析设计了如图 2 所示的压铸模,采用斜导柱对枪体进行抽芯,在压铸工艺上适当提高铝液的温度,采用快压方式,以增加铝液的流动性,改善枪体的表面光洁度,适当增大排气槽,减少枪体内部的夹渣,气孔,缩松等缺陷。

1 动模座 2 垫块 3 推板 4 推杆固定板 5 推杆 6 弹簧
7 支撑板 8 动模套板 9 动模镶块 10 定模镶块 11 定模套板 12 滑块型芯 13 连接销 14 滑块 15 斜销 16 定模座

图2 模具装配图

2 枪体三维造型与数控仿真加工
  Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的CAD/CAM系统,是集二维绘图、三维建模、零件制造等于一体的设计软件。根据我们企业近年使用三维软件的实践经验,Pro/ENGINEER的三维建模和CAD这两部分功能非常强大并且十分好用,故我们采用Pro/ENGINEER软件对枪体进行三维造型和模具开型。在模具制造方面,美国CNC Software公司开发的Mastercam V10Mill模块较好,其具有以下特点:
  (1)提供可靠与精确的刀具路径,能检查刀具与被加工零件的干涉、碰撞情况。
  (2)可以直接在曲面上及实体上加工,模拟工件加工的整个过程。
  (3)提供多种加工方式。
  (4)提供完整的刀具库,材料库及加工参数资料库。
  另外Mastercam拥有车削,铣削,钻,线切割等多种加工模块,允许用户通过观察刀具运动来图形化地编辑和修改刀具路径。另外,软件提供多种图形文件接口,包括DXF,IGES,STL,STA,ASCII等。
2.1 枪体三维造型
  枪体的几何形状由复杂曲面构成,必须合理使用曲面同实体的混合造型技术。如图 1 所示
  其简要建模步骤如下:
  (1)建立基准面和基准坐标系。
  (2)建立枪体下边把手外形,(使用SWEEP以及FLAT曲面造型方法,构建出枪体下边把手各曲面,然后使用曲面编辑中的EXTEND和ERGE功能,将各曲面合并成一封闭曲面,利用实体造型中的USE SURFACE功能将封闭曲面转化成一实体)。
  (3)建立枪体中间部分的回转体结构(使用实体造型中的REVOLVE方法)。
  (4)建立枪体上边的挂钩(使用Extrude构建方法,建立枪体左边的挂钩实体)。
完成整个枪体的三维建模后,接下来利用Pro/ENGINEER提供的Pro/Casting等模具设计功能对枪体开模。将枪体与模板零件在软件系统中进行定位,设置好正确的拔模方向以及产品收缩率,然后进行分型面的设计与动、定模块的分割。待动、定模块抽取成功后,即完成枪体压铸模具的 CAD 设计工作。
2.2 Mastercam 刀具路径生成与数控仿真加工
  当压铸模具CAD设计工作完成后,动、定模块保存为IGES的文件格式即可转入Mastercam V10Mill系统进行数控仿真加工,步骤如下:
  (1)设置加工坐标系等加工环境参数。
  (2)本模具的加工可采用曲面挖槽粗加工、残料粗加工、等高外形加工、平行精加工、辅助加工工艺。
  (3)根据工件材料与具体的加工工艺确定加工刀具以及切削工艺参数如主轴转速、进给率、切削深度、切削宽度等制造参数。
  (4)Mastercam系统会依据上述给定数据,自动计算出刀具路径。此时我们进行刀具路径仿真,如果不合适,则返回参数管理项中进行修改直至正确。
  (5)正确的刀具路径生成以后,得到刀心轨迹文件,经与数控机床控制器相匹配的后置处理器处理,就可得到被数控机床所能执行的G代码加工程序。

图3 仿真加工刀具路径

图4 仿真加工效果图

3 结束语
  本文通过某型高压无气喷枪枪体压铸模的模具设计和数控仿真制造为例,介绍了Pro/ENGINEER和Mastercam V10Mill在生产实践中的应用,我们从中可以看到:
  (1)Pro/ENGINEER三维建模功能强大,Mastercam的加工模块好用,二者在功能上互补。
  (2)CAD/CAM技术是解决产品设计、数控加工及编程等方面的主要途径之一。
  (3)CAD/CAM技术也是当今机械应用领域的发展方向,对于提高企业的竞争实力和经济效益有明显的作用。

参考文献
[1] 蔡冬根.Pro/ENGINEER应用培训教程[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[2] 潘宪曾.压铸模设计手册[M].北京:机械工业出版社,1998.
[3] 唐荣锡.CAD/CAM技术 [M].北京:北京航天航空大学出版社,1994.
[4] 杜智敏.Mstercam V10 中空吹塑,合金压铸模具制造实例 [M].北京:机械工业出版社,2005.

相关阅读
  • 基于Creo的臂杆压铸模数控编程与仿
  • 手机外壳注射模设计与数控仿真加工
  • 三维模型参数化设计与数控加工仿真
  • 压铸模具零件的加工工艺设计与管理
  • 超长分流锥的数控加工工艺与夹具设
  • 数控加工工艺设计与程序编制的内容
  • 面向数控系统的铣削加工仿真设计与
  • 三维模型参数化设计与数控加工仿真
  • 三维模型参数化设计与数控加工仿真
  • 数控加工仿真与实训的内容简介
  • 广东青华ug模具设计与数控编程之模
  • 基于DSP和CPLD可重构数控系统的设
  • 米老鼠凸模的逆向设计与数控加工
  • 遥控器面板模具的设计与数控加工
  • 数控加工仿真与实训的专业考评
  • 数控机床自动化设计与加工毕业论文
  • 数控机床自动化设计与加工毕业论文
  • Pro/ENGINEERWildfire塑料模具设计
  • CAM加工仿真优化实验的设计与初探
  • 数控车床编程与仿真加工的编辑推荐
  • ProE模具设计与加工-7_ProE4.0数控
  • 塑料模具设计与数控加工技术(提高
  •  

     
     
         

    收录时间:2014年07月13日 22:19:57 来源:数控技术网 作者:匿名
    上一篇:干切削的若干问题(2)  (电脑版  手机版)
     
    创建分享人
    gzqsy74
    最新问题
     
    喜欢此文章的还喜欢
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved. 联系:QQ:469681782

    威尼斯人电子游艺