[摘要]闡述了Delcam軟件在塑料注射模設(shè)計(jì)和制造中的重要作用抠蕊，介紹了使用Delcam軟件在加快模具設(shè)計(jì)速度、改善設(shè)計(jì)效果、提高加工效率秕重、延長刀具壽命、高速加工方面的一些經(jīng)驗(yàn)露揽。

　　關(guān)鍵詞 Delcam PowerSHAPE PowerMILL 動(dòng)模鑲塊 定模鑲塊 高速加工

　　一专运、前言

　　Delcam Plc 是世界領(lǐng)先的專業(yè)化CAD/CAM集成系統(tǒng)開發(fā)商。其軟件產(chǎn)品適用于具有復(fù)雜形體的產(chǎn)品屏部、零件及模具的設(shè)計(jì)制造壮畏。廣泛地應(yīng)用于航空航天律腊、汽車、 船舶季佣、內(nèi)燃機(jī) 份帮、家用電器、輕工產(chǎn)品等行業(yè)溪茶。特別對(duì)塑料模手财、壓鑄模、橡膠模徊极、鍛模徐扯、大型覆蓋件沖壓模、玻璃模具等的設(shè)計(jì)與制造具有明顯的優(yōu)勢(shì)狡秋。Delcam Plc是當(dāng)今全世界唯一擁有大型數(shù)控加工車間的CAD/CAM軟件公司苫馏。所有的軟件產(chǎn)品都在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中經(jīng)過了嚴(yán)格的測(cè)試。使得Delcam公司最能理解用戶的問題與需求胜嗓，提供從設(shè)計(jì)高职、制造、測(cè)試到管理的全套產(chǎn)品辞州，并為客戶提供符合實(shí)際的集成化解決方案怔锌。下面我以一個(gè)塑料汽車玩具的車身為例，介紹 Delcam軟件下的PowerSHAPE变过、PowerMILL模塊在塑料注射模設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用埃元。

　　二、PowerSHAPE在塑料注射模設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

　　1 建立塑件模型

　　建立塑件模型有兩途徑：

　∶恼（1）利用PowerSHAPE提供的強(qiáng)大的實(shí)體曲面混合造型功能岛杀，通過由曲線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生曲面、由分離曲線產(chǎn)生曲面崭孤、通過線框產(chǎn)生填充曲面类嗤、由線框產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)曲線曲面、擠出面辨宠、旋轉(zhuǎn)曲面遗锣、圓倒角曲面、調(diào)配曲面以及實(shí)體的交熟央、并交豪、減、分冗宠、增厚善占、抽殼、隆起抄蔬、Morph特征等操作來完成塑件的規(guī)則曲面及自由曲面的設(shè)計(jì)遮英，如圖1所示塑件零件圖焊槐。

圖1 零件圖

　　（2）利用Delcam Exchange強(qiáng)大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能厅瘩，將其他軟件所產(chǎn)生的CAD模型直接讀進(jìn)來斗液。Delcam Exchange現(xiàn)在能轉(zhuǎn)換UG、Pro/E紊尺、Catia彰晌、Solidedge、Solidworks达吞、Cimatron等所有的CAD專用數(shù)據(jù)及 IGES张弛、STL、DXF酪劫、DWG等通用數(shù)據(jù)吞鸭，能做到數(shù)據(jù)的無縫傳輸。

　　2 生成塑料注射模的動(dòng)模覆糟、定模鑲塊及抽芯機(jī)構(gòu)

　　利用Delcam Moldmaker提供的模具鑲塊向?qū)Ъ盎瑝K向?qū)Э贪p松實(shí)現(xiàn)動(dòng)定模鑲塊及滑塊的生成。

　　(1)啟動(dòng)模具鑲塊向?qū)沧郑謩e告訴軟件分模的位置造虏、鑲塊的大小、塑件的縮放系數(shù)踢械，五個(gè)Next下來酗电，短短的幾分鐘魄藕，動(dòng)模内列、定模鑲塊便完成了，如果對(duì)效果不是很滿意還可以Back回去修改背率，直到滿意為止话瞧。如圖2、圖3所示蛇筷。

圖2 動(dòng)模鑲塊

圖3 定模鑲塊

　　(2)生成動(dòng)鹅媒、定模鑲塊后，告訴軟件模架的標(biāo)準(zhǔn)（支持很多標(biāo)準(zhǔn)喲）慧菜、大小矛郁、一模的腔數(shù)，啟動(dòng)滑塊向?qū)ё尕埃嬖V軟件需要滑塊的位置蒜座，抽芯的方式，以及滑塊的參數(shù)汪怒，五個(gè)Next下來叽渡，滑塊便生成茧纵。如下圖4所示。

　　圖4 滑塊及零部件

　　3 生成塑料注射模的其它零件

　　在生成了上述動(dòng)酣殊、定模鑲塊郭销、滑塊后，同樣利用Delcam Moldmaker的自動(dòng)向?qū)Чδ芪疲梢院茌p松的生成頂桿呕童、頂桿固定板、復(fù)位桿淆珊、墊板拉庵、澆口套、定位圈套蒂、墊鐵等相應(yīng)零件钞支。此時(shí)，模具的外形已經(jīng)展現(xiàn)在我們的面前操刀，如圖5所示烁挟。

　　圖5 模具結(jié)構(gòu)圖

　　加上冷卻水道后模具結(jié)構(gòu)的爆炸圖如圖6所示。

圖6 模具結(jié)構(gòu)爆炸圖

　　在設(shè)計(jì)完模具的結(jié)構(gòu)后骨坑，我們可以輸出標(biāo)準(zhǔn)或者自定義格式的二維圖紙撼嗓，如圖7所示。

圖7 二維圖紙

　　或者利用Delcam軟件內(nèi)部之間的無縫集成功能欢唾，直接將我們需要加工的部分輸入到PowerMILL去進(jìn)行加工且警。

　　三、PowerMILL在塑料注射模制造中的應(yīng)用

　　考慮到圖3中定模鑲塊的中間區(qū)域不是很好加工缅含，因此我們對(duì)定模鑲塊做一下工藝補(bǔ)充阿钞，利用PowerSHAPE的實(shí)體造型功能，我們可以方便地得到如圖8所示的定模鑲塊脓擅，中間的區(qū)域我們可以利用線切割割一個(gè)鑲塊鑲進(jìn)來篇张。

　　圖8 工藝補(bǔ)充后的定模鑲塊

　　1 粗加工

　　考慮到我們的定模鑲塊的中間區(qū)域采取鑲的方式，因此在做毛胚的時(shí)候去掉中間的部分嚣僚。PowerMILL支持任意形狀的毛胚胀蹭，我們方便地得到如圖9所示的毛胚「Τ粒考慮余量的多少见丘，我們從刀具庫里面調(diào)入Ф35R3.5的圓角端銑刀來進(jìn)行分層加工。PowerMILL的粗加工可以智能的考慮到余量的大小似靖，優(yōu)化刀具路徑匀挪。賽車線粗加工是PowerMILL獨(dú)有的加工策略，它最大化地圓角光順了刀具路徑的尖角處椎崎，做到刀具路徑之間的光順連接铡说，而且當(dāng)?shù)毒咴诎歼M(jìn)區(qū)域有過載時(shí)自動(dòng)選擇擺線加工畸裳，這些都延長了刀具的壽命，符合了高速加工的需求淳地。通過實(shí)際加工的比較怖糊，賽車線粗加工比傳統(tǒng)采用的平行加工方式節(jié)約了大約1/3的時(shí)間。

　　圖9 PowerMILL 自動(dòng)產(chǎn)生的智能毛胚

　　2 殘余量的粗加工

　　殘余量粗加工的目的是去除粗加工時(shí)由于采用大的刀具而在工件的凹角處留下的余量颇象，這樣在半精加工時(shí)能獲得比較均勻的加工余量伍伤，有利于提高半精加工的加工速度，提高效率遣钳。PowerMILL的殘余量粗加工是基于毛胚知識(shí)的分層粗加工扰魂，它能夠自動(dòng)的找出上次加工后所留下的余量，只對(duì)殘余量進(jìn)行加工蕴茴，優(yōu)化刀具路徑劝评，提高加工效率。圖10是玩具車尾部較深區(qū)域的殘余量粗加工倦淀，采取的是螺旋進(jìn)刀的方式蒋畜，為了避免全刀寬加工，自動(dòng)的采用了擺線加工的策略撞叽。

　　圖10 玩具車尾部較深區(qū)域的殘余量粗加工

　　3 半精加工

　　由于粗加工僅僅是為了去除多余的余量姻成，沒有考慮表面的質(zhì)量和精度，所選用的層高度較大劣搪，加工后在零件表面留下了臺(tái)階狀的余量能盈。為了消除這種現(xiàn)象，為精加工留下均勻的加工余量斟迁，確保精加工時(shí)刀具受力均勻接寥，切削穩(wěn)定，需要對(duì)工件進(jìn)行半精加工受贫〖萏眩考慮到零件的島嶼比較少碍逐，我們對(duì)零件進(jìn)行分區(qū)域加工浴蝉。純平面區(qū)域和曲面區(qū)域，對(duì)于純平面區(qū)域薪丐，我們用端銑刀冗腐，采用螺旋二維偏置的方式，一次加工到精度要求脱睛；對(duì)于曲面區(qū)域蚊患，我們用Ф10的球刀，采用最佳等高的方式护盈，留下 0.1的余量挟纱。最佳等高是PowerMILL的一種高效的精加工策略羞酗，是一種三維方向的等距離加工，而且能識(shí)別曲面的流向紊服，采取和曲面流向一致的刀具軌跡檀轨。采用這種加工方式，并且配合螺旋連接欺嗤，能較通用的加工方式節(jié)省30%的時(shí)間参萄。

　　4 精加工

　　精加工是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最終形狀的最關(guān)鍵的一步。工件的表面質(zhì)量和尺寸精度等都是由該工序來保證煎饼。由于最佳等高的優(yōu)點(diǎn)讹挎，我們?nèi)耘f采用最佳等高作為精加工的策略，我們改變刀具路徑的行距及精度要求吆玖，這樣就能一次加工獲得最終的精度要求筒溃。

圖11 純平面的螺旋三維偏置精加工

圖12 最佳等高精加工

　　5 清根精加工

　　運(yùn)用PowerMILL的最小半徑陰影功能，我們可以很方便的知道沾乘，用一把Ф4的球刀就可以完全去除余量蜻赃，因此我們選用Ф4的球刀來進(jìn)行清根精加工。清根精加工我們采用自動(dòng)清角的策略善王，這種加工方式能自動(dòng)識(shí)別前道工序刀具不能切削的殘留余量部分钥币，并且優(yōu)化該殘留區(qū)域，自動(dòng)判斷殘余量的傾角角度带蔬，陡峭區(qū)域生成縫合的刀具路徑嘁老，平坦區(qū)域生成沿著的刀具路徑。

圖 13 自動(dòng)清角

　　6 干涉碰撞檢查

　　PowerMILL的刀夾拐扛、刀桿的干涉碰撞檢查功能醉镇，能檢測(cè)出我們?cè)诩庸?/a>時(shí)所需要的有效刀具長度。對(duì)于深腔區(qū)域楷焦，所需的有效刀具長度并不是腔的深度觉祸，因?yàn)榧词雇瑯拥膮^(qū)域，不同的刀夾所需要的刀具有效長度也是不一樣的头位。PowerMILL能支持各種各樣的刀夾布虾，對(duì)于固定的刀具長度，PowerMILL能自動(dòng)對(duì)刀具路徑進(jìn)行剪裁虱硝，一段是有效刀具長度可以切削的部分屹蚊，一段是有效刀具長度不能切削的部分，對(duì)于不能切削的部分进每，我們可以采用：加長刀具長度汹粤、運(yùn)用電極、3+2軸等等。

　　PowerMILL的DuctPOST是一套完整的NC后處理解決方案国葬，它能讓用戶創(chuàng)建和更新用于任何類型CNC機(jī)器的后處理器，芹壕。制造工程師和NC編程人員可以輕而易舉地創(chuàng)建和修改他們的后處理器胃惜，以便能生成"無須編輯"的NC程序。

8 工藝清單

　　利用PowerMILL的SetupSHEET模塊哪雕，瞬間我們就可以生成我們所需要的工藝清單船殉。SetupSHEET會(huì)把我們編程所需要的刀具的參數(shù)、加工余量斯嚎、加工時(shí)間利虫、最深Z值等直接寫到工藝清單當(dāng)中。

圖 15 工藝清單

　　四返雷、結(jié)束語

　　可以說舔远，Delcam軟件在塑料注射模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用，是走向現(xiàn)代化設(shè)計(jì)和制造的成功典范阎员，使廣大的工程設(shè)計(jì)陌贾、制造人員從繁雜的手工繪圖、手工編程與計(jì)算中解脫出來伐藕，使設(shè)計(jì)和制造工作更加人性化矢盾、輕松而富有活力。

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