proe在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用

2013-05-24 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

三維技術(shù)自推廣以來,它打破了傳統(tǒng)的設(shè)計觀念,給模具設(shè)計和制造帶來了全新的理念。通過建立與實物產(chǎn)品完全相同的數(shù)字模型,利用Pro/MolDesign模具設(shè)計功能快速完成分模及模具型腔設(shè)計,然后通過Pro/NC模塊對模具型腔進(jìn)行加工,減少傳統(tǒng)設(shè)計、制造過程中的失誤,提高產(chǎn)品質(zhì)量。

本文以大容積緩沖器中的復(fù)位彈簧座模具的設(shè)計及制造為例介紹利用共維Pm/E在模具設(shè)計和制造中的應(yīng)用。

     1 產(chǎn)品分析

     1.1結(jié)構(gòu)分析。

復(fù)位彈簧座(圖1)的材質(zhì)為20CrMnMo,結(jié)構(gòu)為中心對稱結(jié)構(gòu),上部兩側(cè)有凸起,下部有回轉(zhuǎn)型凸臺,中間為平板結(jié)構(gòu),形狀并不復(fù)雜,但由于表面質(zhì)量、尺寸精度和形位精度要求高,則給鍛造工藝帶來了一定難度。

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1.2工藝分析。

由于該鍛件具有筋高、圓角小的特點(diǎn),截面尺寸在過度處變化較大,故增大下料重量,相應(yīng)加大倉部尺寸,利于鍛件充滿型腔,確保鍛件成型。

     為了保證鍛件尺寸精度及鍛件質(zhì)量.在摩擦壓力機(jī)上采用一套模具分兩步進(jìn)行鍛造,預(yù)鍛和終鍛,預(yù)鍛大體保證尺寸,終鍛是對初步成型的鍛件進(jìn)一步精確成型,確保模鍛件的尺寸精度和形位精度。

     在設(shè)備方面,由于摩擦壓力機(jī)有偏心距要求,預(yù)鍛模膛由于變形量大,且受力較大,則偏心距設(shè)計較小;而終鍛模膛是對局部尺寸進(jìn)行調(diào)整和精壓,受力較小,對設(shè)備影響較小,偏心距可以適當(dāng)大些。另外.為確保上下鍛模的導(dǎo)向精確,防止錯模,模具設(shè)計過程中采用四導(dǎo)鎖定位形式。

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下邊將介紹利用proe進(jìn)行復(fù)位彈簧座鍛造模具設(shè)計及其制造流程(圖2) .以實例的形式說明了利用proe軟件的參數(shù)化特征造型和共享數(shù)據(jù)庫的特性在模具設(shè)計和制造中的優(yōu)點(diǎn),為從事產(chǎn)品三維設(shè)計、模具設(shè)計與制造提供了參考。

2模具的設(shè)計

利用proe創(chuàng)建零件模型,然后用)Pro/MoldDesi,模塊導(dǎo)人復(fù)位彈簧座的零件模型,創(chuàng)建模具毛坯,根據(jù)模鍛件的熱收縮系數(shù)設(shè)置該鍛件收縮率為1.2%及拔模斜度,利用特征中的型腔組件功能對預(yù)端、終鍛模膛橋部及倉部設(shè)計,根據(jù)產(chǎn)品模型設(shè)計分模面(圖3).利用分模面分割、抽取上下模座及鍛件,針對產(chǎn)品質(zhì)量和操作對上下模進(jìn)行細(xì)化,然后在壓力機(jī)上進(jìn)行開模仿真操作,進(jìn)行模具檢查(圖4)}由于上下模一次性設(shè)計完成,對傳統(tǒng)的二維設(shè)計很大程度上提高了設(shè)計的效率,縮短了模具設(shè)計制造周期。

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     3模具的制造

     模具制造是指根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求、幾何形狀、尺寸及工藝要求來確定加工方法、加工路線和工藝參數(shù)、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、刀具進(jìn)給量、切削深度等)及輔助功能的設(shè)置,進(jìn)行數(shù)值計算獲得實際加工時的刀具軌跡,然后按數(shù)控機(jī)床所采用的代碼及程序格式,輸出工件的數(shù)控加工程序的過程。

     本文僅對上模座預(yù)鍛模膛的曲面加工為例,介紹模具制造過程。

     3.1建立操作,將前面設(shè)計的上模座制造

模型導(dǎo)人Pro/MFG中,作為制造參考模型,在制造設(shè)置中進(jìn)行機(jī)床、刀具、制造參數(shù)及制造坐標(biāo)系、退刀面等設(shè)置;

     3.2定義NC工序和模擬加工顯示。將NC序列輔助加工選項設(shè)定曲面銑削,對制造參數(shù)樹進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及選取待加工的曲面,設(shè)置完成后即可對上模加工刀具軌跡(圖5)進(jìn)行演示。

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     3.3創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù)文件。將加工刀具軌跡利用CL數(shù)據(jù)中的輸出功能來創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù)文件。

     4結(jié)論

通過復(fù)位彈簧座模具設(shè)計和制造為例,利用proe其參數(shù)化、全相關(guān)性等特點(diǎn)闡述了模具設(shè)計和制造的過程,克服2D模具設(shè)計的缺點(diǎn),同時提高了模具設(shè)計效率。利用其CAD/CAE集成功能,提高設(shè)計資源的可重復(fù)利用率,減少了設(shè)計與制造中的失誤,通過產(chǎn)品的全相關(guān)性設(shè)計與制造(CAD/CAM)來提高企業(yè)的竟?fàn)帉嵙徒?jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。

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