0引言
Pro/E是美國參數技術公司于1998年推出的一套以參數化為基礎的cAD/cAE/CAM軟件,該軟件集成了零件設計、曲面設計、鈑金件設計、零件組裝、二維工程圖制作、數控加工、模具設計等功能模塊。
Pro/E wildfire3.o是目前最新的版本,新版本從提高個人效率和流程效率角度都做了一些新的改進。特別是對模具設計界面做了較大的改進,使用戶更加容易操作。Pro/E wildfife3.0憑借其強大的三維實體造型和模具設計功能,已經成為我國模具工業中應用得較為廣泛的設計軟件之一。下面將通過圖1所示的零件為例,來說明在Pro/E wi ld—nre3.0軟件中進行壓鑄模設計與制造的方法。
1 零件工藝性分析
圖1所示的零件為電噴汽車節流閥體,材料為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,單邊留有o.5 mm加工余量。孔2為旁通道的進氣孔,由于該處不便于機加工,故直接將其抽成,這樣就增加了模具的設計難度。經過綜合考慮,采用圖2所示的設計方案,其中成形孔1的右側型采用斜銷來抽動,而成形孔2的抽芯則采用液壓抽芯器來抽動。另外由于抽芯要從右側型中穿過,所以在制造時必須保證其制造精度,否則模具容易溢流。
2 三維造型
在零件模式中,使用拉深、旋轉、拔模、倒圓角等工具完成零件的三維造型。由于Pro/Ew訂dfire3.0使用單一數據庫,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,這樣可以確保更改工作的一致性。
3 模具設計
3.1分模
在模具模式中,利用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。在模具模式中分模的操作步驟如下:
(1)進入模具模式新建一個文件,選擇文件的“類型”為“制造”,“子類型”為“模具型腔”,并選擇“mmns m龜mold”模板。
(2)裝配參照零件參照零件是將設計零件裝配到模具模式中時,系統自動生成的零件模型。利用參照零件布局功能將創建的設計零件調入模具模式中。
(3)設置收縮率利用按比例收縮功能確定收縮率為o.5%。
(4)創建工件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建工件。
(5)創建分型曲面分型曲面是一種曲面特征,主要用來分割工件。Pro/E wildfjre3。0不僅提供了智能分模功能(如陰影曲面、裙邊曲面等),還提供了強大的曲面功能用于創建分型曲面。利用復制、拉深、旋轉、修剪、合并等功能創建主分型曲面、右側型分型曲面等。
(6)分割工件使用創建的分型曲面將工件分割成為個模具體積塊。
(7)抽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曲面面組,還需要用實體材料填充模具體積塊,使其成為實體零件。
(8)鑄模模擬生成一個鑄件,用來檢查模具設計的正確性。
(9)仿真開模定義打開模具的步驟,得到圖3所示的模具打開圖。
3.2成形零件的細節設計
對于創建的動模、定模等成形零件,可以在零件模式分別將其打開,然后使用拉深、拔模、倒圓角、孔等工具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其他零件設計
設計好動模、定模、右側型等成形零件后,接下來就可以在組件模式中設計動模套板、定模套板等其他零件。在組件模式中設計其他零件,可以不必對每個零件進行單獨裝配,從而大大提高了工作效率。完成的模具裝配圖如圖6所示。
4模具加工
對于設計好的動模、定模等成形零件,首先使用數控銑床進行粗加工,然后進行淬火處理。淬火處理后再使用數控銑床進行精加工,對于加工不到的部位則采用電火花加工。
4.1編制數控加工程序
動模、定模等成形零件的數控加工程序在制造模式中編制,在該模式可以設置并運行Nc機床、創建裝配過程序列、創建材料清單等,還可以使用Nc后處理器(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。在制造模式中編制數控加工程序的主要操作步驟如下:
(1)新建一個制造文件。
(2)裝配參照零件。
(3)創建工件。
(4)操作設置。
(5)設置加工方法和模擬加工。
(6)創建刀位數據文件和后處理。
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沒有提供專門用于設計電極的功能模塊,可以在組件模式中利用切除功能(即采用布爾運算的方法)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)新建一個組件文件。
(2)將成形零件裝配到組件模式中。
(3)在組件模式中新建一個零件。
(4)創建電極的工作部分。
(5)創建電極的裝夾與定位部分。
(6)利用切除功能創建電極。
對于設計好的電極,同樣也采用數控加工,以便保證電極的制造精度。而對于電極的放電間隙則在對其進行數控加工時通過設置刀補來考慮。
5 結論
在Pro愿wildfire3。O軟件中進行模具設計與制造工作時,由于采用三維設計和并行設計方法,可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,并減少重復勞動和人為錯誤,從而大大提高工作效率。
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