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模具的新技艺研制与应用探析


日期:2020-03-22     阅读:1158     

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在复杂铸件的开发中,例如发动机汽缸体和汽缸盖,模具设计和生产周期的长短起着决定性的作用。传统的模具设计是设计师使用二维图纸设计模具。通过二维绘图处理模具。对于复杂的铸件,例如汽缸体和汽缸盖,由于结构复杂,模具数量大且直观性差,设计人员工作量大,设计费时费力,并且模具的设计和生产要花费大量时间。时间长,从而延长了铸件的开发周期。

随着3D计算机辅助设计的普及,越来越多的零件被计算机化用于3D设计,这为3D CAD模具设计提供了数据便利。将3D CAD技术应用于模具设计可以有效缩短产品开发周期,减轻设计人员的工作量,提高设计质量,其3D数据可以直接用于模具型腔加工。

在没有设计产品的3D模型数据的情况下,或者如果设计部门由于各种原因未提供3D数据,铸造部门在设计铸模时必须重新构建3D模型。这种方式不仅会延长产品开发周期,增加铸模设计工作量,而且设计质量难以保证,难以体现出产品设计的意图。如果您从事并行工程,铸造部门将参与产品开发和设计,这将带来一系列好处。铸模设计可以利用设计部门产品的3D模型数据。如果您具有设计部门产品零件的3D模型数据,则可以按照以下方法设计铸模。该方法可以节省铸模设计的三维建模时间,提高数据精度,加快铸件开发速度,缩短产品开发时间。

Pro/CASTING模块是Pro/Engineer的模块。本文主要介绍Pro/CASTING模块在铸模设计中的应用。 1软件简介PTC的Pro/Engineer软件是国际着名的3D CAD软件之一,已在制造业特别是汽车制造业中得到广泛使用。

Pro/CASTING模块是Pro/Engineer的模块,其功能主要是提供铸模设计。 Pro/Engineer设计采用参数化建模,可以适应新产品开发过程中零件结构的调整和修改,实现模具模型的快速相应更改,以及型芯定位,拔模倾斜度,型芯间隙,和否定型。这些参数可以整体考虑,以确保铸件的尺寸精度和外观质量,并可以有效地缩短新产品开发周期。

2个铸件的3D CAD模具的设计路线在Pro/Engineer软件系统中,根据零件的铸造工艺设计图修改零件的3D模型,并获得铸件的3D实体模型。在Pro/CASTING模块下,缩放铸件的三维模型,并提取核心。在每个砂芯上分别形成芯,吃水,间隙,浇注系统等,以形成完整的砂芯。组装砂芯图案,检查壁厚,以及匹配的间隙是否干扰。在Pro/MOLDESIGN模块下,进行模具分型面和结构设计。建立3D模具模型后,可通过3D软件直接生成加工数据以进行CNC加工。最后,输出2D模具图。

以618缸体为例,介绍铸件的3D CAD模具的设计过程。

2.1铸造工艺设计首先,工艺设计人员将在零件的2D工程图上进行详细的铸造工艺设计,以确定铸造工艺计划,包括:分型面的确定,铸造系统设计,加工余量,制图斜率和收缩率的公式化,工艺参数的确定(例如型芯尺寸和配合间隙),成型和型芯制造设备的确定以及模具的设计基础。

2.2铸件3D实体模型的生成在零件的3D实体模型上,根据工艺设计图修改零件的3D实体模型。包括增加加工余量,拔模度,工艺校正量,不铸造孔,去除凹槽以及获得铸件的三维实体模型。

2.3创建砂芯和外部模具2.3.1砂芯的提取在Pro/CASTING环境中创建一个新文件1,传输铸件的3D实体模型,作为参考模型,选择“收缩率”

(收缩)菜单将铸件3D模型的铸件收缩率缩放为“创建”

(创建)>“ SandCore”

(砂芯)>“收集卷”

(总体积)菜单提取浇铸腔的内芯,例如水套,水通道和圆柱挺杆组合。提取内核后,由于存在“ GatherVol”,因此形成了单独的“ .prt”文件

(总体积)命令,所形成的砂芯是实心的,这为以后的外部模具分离和型腔的形成提供了便利。

2.3.2砂芯工艺设计通过聚合体积提取的砂芯只是构成铸件内腔部分的砂芯。这不是生产合格铸件所需的砂芯。因此,需要对砂芯进行处理。设计。

打开生成的砂芯“ .prt”文件,并根据过程图制作砂芯,砂芯和模板之间的芯,以及圆柱挺杆组合,水套,水通道的砂芯由于Pro/Engineer强大的再生功能,每个砂芯文件下砂芯的修改都可以通过“ regeneration”命令反映在文件1中。锉刀1中的参考件已经具有铸造外模的原型。

2.3.3使用“工件”铸造和成形文档1中的前端,后端和上端。

(工件)命令创建工件,封装参考模型,在“插入”下拉菜单中选择“拉伸”,“旋转”,“绘图”命令,以使前后芯,上芯型芯和模具分型面,使用“ DieVolume”命令将前端和后端型芯分开,上端型核,使用“ stretch”命令制造上下分型面,并使用“ DieVolume”(模具音量)命令以拆分上部和下部类型。

2.3.4砂芯裂开由于铸件的内腔已连接,六个圆柱芯和挺杆在提取的砂芯中连接在一起。根据铸造工艺要求,气缸芯和挺杆芯需要分开。缸芯应根据缸体的六个缸分别制成六个缸,这需要将砂芯分开。

在Pro/CASTING环境中创建一个新文件2,并在“ DieVolume”中将圆柱挺杆组合芯作为参考模型转移

(模具体积)菜单,通过“收集”

(聚合)命令生成一个卷块。在“插入”(Insert)菜单命令下,根据过程要求通过“ DieVolume”制作分形表面

(模量)>“拆分”

(分段),使用裂开的芯表面将砂芯组件分成满足工艺要求的砂芯。图4显示了分离器核心图。至此,砂芯和模具的所有三维设计均已完成。

2.4组装检查在“组装验证”模块下,创建一个新文件3,根据铸造要求组装模具和所有砂芯,并进行组装检查以检查砂芯以及砂芯和模具。匹配和干扰条件可预测铸件的壁厚。在检查确认正确之后,进行模具的结构设计。

2.5模具结构设计在Pro/MOLDESIGN环境中创建一个新文件,将用作参考模型的模具砂芯组装到一个新文件中,根据模具每个模块的尺寸创建工件,然后使用“ Parting Surf”(分型面命令或“插入”菜单下的命令制作分型面,然后使用“ MoldVolume”>“ Split”命令拆分上,下,左和右模块。选择“ Mold Comp”命令生成每个模块实体,在“ Insert”菜单命令下,设计顶芯孔,复位杆孔,定位销孔和砂孔的模具。系统,完整的模具结构设计。

2.6生成2D工程图生成模具的3D实体模型后,为了便于模具制作,施工以及工程图文档管理,有必要制作2D工程图。

创建一个新文件,选择图形模块,加载需要生成2D图形的3D模型,在“插入”>“图形”>“视图”命令下插入3D模型,调整视图方向和视图比例,查看显示内容视图,重复所需的视图,并在“插入”命令下插入“视图尺寸”,“几何公差”等。完成视图尺寸和形状公差标签,或选择“视图”菜单下的“显示并擦除”命令以自动显示视图的尺寸和形状公差。在绘图界面下,您还可以修改每个视图的标签。例如,更改每个视图的比例,移动尝试,更改大小位置,添加局部视图等等。

2.7模具制造模具的3D模型完成后,将通过3D软件直接生成加工数据进行CNC加工,以确保模具的制造精度并实现模具设计的意图。

3结束语铸造和设计部门在产品开发阶段从事并行工程,可以充分利用共享资源,提高铸模的设计效率,缩短铸件开发时间,并有效地缩短新产品开发周期相应地。

在共享产品设计部门3D模型数据的前提下,使用Pro/CASTING设计铸模,可以共享3D数据,确保数据质量,避免重复设计。另外,本文所述的模具设计过程可以非常直观地反映出模具的具体结构,并且过程的变化可以直接反映在模具上,使得零件设计,工艺设计和模具设计,制造部门可以轻松协调和沟通。

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