0引言
Pro/E是美國參數(shù)技術(shù)公司于1998年推出的一套以參數(shù)化為基礎(chǔ)的cAD/cAE/CAM軟件,該軟件集成了零件設(shè)計、曲面設(shè)計、鈑金件設(shè)計、零件組裝、二維工程圖制作、數(shù)控加工、模具設(shè)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(shè)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(shè)計功能,已經(jīng)成為我國模具工業(yè)中應(yīng)用得較為廣泛的設(shè)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(shè)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(jié)流閥體,材料為Y L113,壁厚不均勻,對毛坯內(nèi)在組織及氣密性有嚴(yán)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(shè)計難度。經(jīng)過綜合考慮,采用圖2所示的設(shè)計方案,其中成形孔1的右側(cè)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(cè)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(zhuǎn)、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(shù)據(jù)庫,當(dāng)更改了三維實體模型的尺寸時,其相關(guān)的二維工程圖、模具文件、數(shù)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(shè)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(shè)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(shè)計零件裝配到模具模式中時,系統(tǒng)自動生成的零件模型。利用參照零件布局功能將創(chuàng)建的設(shè)計零件調(diào)入模具模式中。
(3)設(shè)置收縮率利用按比例收縮功能確定收縮率為o.5%。
(4)創(chuàng)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(chuàng)建的方法創(chuàng)建工件。
(5)創(chuàng)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(chuàng)建分型曲面。利用復(fù)制、拉深、旋轉(zhuǎn)、修剪、合并等功能創(chuàng)建主分型曲面、右側(cè)型分型曲面等。
(6)分割工件使用創(chuàng)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(chǎn)生的模具體積塊是沒有質(zhì)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(shè)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(jié)設(shè)計
對于創(chuàng)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(jié)設(shè)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(shè)計
設(shè)計好動模、定模、右側(cè)型等成形零件后,接下來就可以在組件模式中設(shè)計動模套板、定模套板等其他零件。在組件模式中設(shè)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(shè)計好的動模、定模等成形零件,首先使用數(shù)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(shù)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(shù)控加工程序
動模、定模等成形零件的數(shù)控加工程序在制造模式中編制,在該模式可以設(shè)置并運行Nc機床、創(chuàng)建裝配過程序列、創(chuàng)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(shù)控機床的數(shù)控加工代碼,為其提供加工數(shù)據(jù)。在制造模式中編制數(shù)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(chuàng)建工件。
(4)操作設(shè)置。
(5)設(shè)置加工方法和模擬加工。
(6)創(chuàng)建刀位數(shù)據(jù)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(shè)計電極。Pro/E wildfire3.o沒有提供專門用于設(shè)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(shè)計電極。在組件模式中設(shè)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(chuàng)建電極的工作部分。
(5)創(chuàng)建電極的裝夾與定位部分。
(6)利用切除功能創(chuàng)建電極。
對于設(shè)計好的電極,同樣也采用數(shù)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(shù)控加工時通過設(shè)置刀補來考慮。
5 結(jié)論
在Pro愿wildfire3。O軟件中進行模具設(shè)計與制造工作時,由于采用三維設(shè)計和并行設(shè)計方法,可以使設(shè)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(fù)勞動和人為錯誤,從而大大提高工作效率。
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