0引言
Pro/E是美(měi)國參數技術公司於1998年推出的一(yī)套以參數化為基礎的cAD/cAE/CAM軟件,該軟(ruǎn)件集成了零件(jiàn)設計、曲麵設計、鈑金件設計、零(líng)件組裝、二維工程圖製作、數控加工、模具設計等功能模(mó)塊。
Pro/E wildfire3.o是目前最新的版本,新版本從提高個人效率和流(liú)程效(xiào)率角度都做了一些新的改進。特別是對模具設計界麵做了(le)較(jiào)大的改進,使用戶更加容易操作。Pro/E wildfife3.0憑(píng)借其強大的三維實(shí)體造型和模具設計功(gōng)能,已經成為我國模具工業中應用得較(jiào)為廣泛的(de)設計軟件之一。下麵將通(tōng)過圖1所示的零件為例,來說明在Pro/E wi ld—nre3.0軟件中進(jìn)行壓鑄模設計與製造的方法。
1 零件工(gōng)藝性分析
圖1所示(shì)的零件為電噴汽(qì)車(chē)節流閥體,材料為(wéi)Y L113,壁厚不均勻,對毛坯內在組織及氣密性有嚴格的要求。圖1中的孔l為主通道,單邊(biān)留有o.5 mm加工餘量。孔2為旁(páng)通道的進氣孔,由於該處不便於(yú)機(jī)加工(gōng),故直接將其抽成,這樣就增加(jiā)了模具的設計難度。經過綜(zōng)合考慮,采用圖2所示(shì)的設計方案,其中成形孔1的右側型采用斜銷(xiāo)來抽(chōu)動,而成形孔2的抽芯則采用液壓抽芯器來抽動。另外由於抽芯要從右側型中穿過,所以在製造時必須保證(zhèng)其製造精(jīng)度,否則模具容易溢流。
2 三維造型
在零件模式中,使(shǐ)用拉深、旋轉、拔模、倒圓角等工具完成零件的三維造型。由於Pro/Ew訂dfire3.0使用(yòng)單一數據庫,當更改了三維實體模型的尺寸時,其相關的二維工程圖、模具文件、數控加工文件等也會自動更改(gǎi),這樣可(kě)以確保更改工作(zuò)的一致性。
3 模(mó)具設計(jì)
3.1分模
在模具模式中,利用(yòng)Pro/E wildfire3.0提供的各種模具設計工具,可以快速、方便地完成分模工作。在模具模式(shì)中分模的操作步驟如下:
(1)進入模具(jù)模(mó)式新(xīn)建一個文件(jiàn),選擇文件的“類型”為“製造”,“子類型”為(wéi)“模具型腔”,並選擇“mmns m龜mold”模板。
(2)裝配參照零件參照零件是(shì)將設計(jì)零件裝配到模具模(mó)式中(zhōng)時,係統自動(dòng)生成的零件模型。利用參照零件(jiàn)布局功能將創(chuàng)建的設計零件調入模具模式中。
(3)設置收(shōu)縮率利用按比例收縮(suō)功能確(què)定收縮率為o.5%。
(4)創建工件(jiàn)工件是直接參與鑄件成形的模具元件的總體積。使用手工創建的方法創(chuàng)建(jiàn)工件。
(5)創建分型(xíng)曲麵分型曲麵是一種曲麵特征,主要用來(lái)分割工件。Pro/E wildfjre3。0不僅提供(gòng)了智能分模功能(如陰影曲麵、裙邊曲麵等),還(hái)提供了強大的曲麵功能用於創建分型曲麵。利用複製、拉(lā)深、旋(xuán)轉、修剪、合並等功能創建主分(fèn)型曲麵(miàn)、右(yòu)側型分型曲麵等。
(6)分割工件使用創建的分型(xíng)曲麵將工件分割成為個模具體積塊。
(7)抽(chōu)取模具元件通過分割工件產生的模具體積塊是沒有質量的封閉(bì)曲(qǔ)麵麵組,還需要用實體材料填充模具體積塊,使其成為實(shí)體零件。
(8)鑄模模擬生成一個鑄件,用來(lái)檢查模具設計的正確性(xìng)。
(9)仿真開模定義打(dǎ)開(kāi)模(mó)具的步驟,得到圖3所示的模具打開圖。
3.2成形零件的細節設計
對(duì)於創建的動模、定模等成形零件,可以在(zài)零件(jiàn)模式分別將其打開,然後使用拉深(shēn)、拔模、倒圓角、孔等工具(jù)完成零件的細節設計。
完成的動模和定模分別如圖4和圖5所示。
3.3其他零件(jiàn)設計
設計(jì)好動模、定(dìng)模、右側型(xíng)等成形零件後,接下來就可以在(zài)組件模式中設計動模套板、定模套板等其(qí)他零件。在組件模式中設計其他零件,可以不必對每個(gè)零件進行單獨裝配,從而大大提高了工作效率(lǜ)。完(wán)成的模具裝(zhuāng)配(pèi)圖如圖6所示。
4模具加工
對於設計好的動模、定模(mó)等(děng)成形零件,首(shǒu)先使(shǐ)用數控銑(xǐ)床進行粗加工,然(rán)後進行淬火(huǒ)處理。淬火處理後再使用數控銑床進行精加工,對於加工不到的(de)部位則采用電火花加(jiā)工。
4.1編製數控加工程序
動模、定(dìng)模等成形(xíng)零件的數(shù)控加工程序在製造模式中編製,在該模式(shì)可以設置(zhì)並運行Nc機床、創(chuàng)建裝配過(guò)程序列、創建材料清單等,還可以使用Nc後(hòu)處理器(NC Post Processor)將cL文件翻譯成為數控機床的數控加工代碼,為其提供加工數據。在製造(zào)模式中編製數控加工程序的主要(yào)操(cāo)作(zuò)步驟(zhòu)如下:
(1)新建一個製造文件(jiàn)。
(2)裝配參照零件。
(3)創建工件。
(4)操作設(shè)置。
(5)設置加工方法和模擬加工。
(6)創建刀位數據文件和後處(chù)理。
4.2電火花加工
使用電火花加工成形零件,需要設計電極。Pro/E wildfire3.o沒有提供(gòng)專門(mén)用於設計電(diàn)極的功能模塊,可以在組件模式中利用切(qiē)除功能(即采(cǎi)用布爾(ěr)運算的方法)來設計電極。在組件模式中設計電極的主要操作步驟如下:
(1)新建一個組件文(wén)件。
(2)將成形零件裝配到組件模式(shì)中(zhōng)。
(3)在組件模式中新建一個零件。
(4)創(chuàng)建電極的工作部分。
(5)創建電極的裝夾與定位部分。
(6)利用切除功能創建電極。
對於設計好的電極,同(tóng)樣也采用數控加工,以便(biàn)保證電極(jí)的製造精度。而對(duì)於電極的放電間隙則在對其進行數(shù)控加工時通過設置刀補來考慮。
5 結論(lùn)
在Pro願(yuàn)wildfire3。O軟件中進行模具設計與製(zhì)造工作時,由於采用三維設計(jì)和並行設計方法,可(kě)以使設計人員和工藝人員從繁瑣的二維繪圖與計算中解脫出來(lái),並(bìng)減少重複勞(láo)動和人為錯(cuò)誤(wù),從(cóng)而大大提高工作效率。
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