基于DELCAM軟件的閥蓋模具的設(shè)計(jì)與制造

朱財(cái)

(新疆天業(yè)集團(tuán)模具中心，新疆 石河子 832000)

基于DELCAM軟件的閥蓋模具的設(shè)計(jì)與制造

Design and manufacture of valve cover mould based on DELCAM

朱財(cái)

(新疆天業(yè)集團(tuán)模具中心，新疆 石河子 832000)

通過對(duì)DELCAM軟件中的PowerSHAPE、PS-Moldmaker、PS-Electrode、PowerMIL的模塊特點(diǎn)和設(shè)計(jì)計(jì)流程特點(diǎn)的分析，結(jié)合一套閥蓋的注塑模具設(shè)計(jì)制造。進(jìn)一步說明了DELCAM軟件在提高塑料模具設(shè)計(jì)水平和縮短生產(chǎn)周期的作用，從而提高CAD/CAM 技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用水平。

塑料模具；CAD/CAM；DELCAM軟件；模具設(shè)計(jì)與制造

在注塑模CAD/CAM 技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)與制造的關(guān)鍵技術(shù)，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)成型工藝、數(shù)控加工進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。DELCAM軟件是將CAD/CAM 技術(shù)高度集成化、系統(tǒng)化和參數(shù)化的多用途軟件。它除了擁有同類軟件所具備的通用功能外，還擁有靈活的復(fù)合建模。通過DELCAM 的 PowerSHAPE、PS-Moldmaker、PSExchange、PS-Electrode、PowerMILL完成模具從產(chǎn)品設(shè)計(jì)→模具設(shè)計(jì)→電極設(shè)計(jì)→模具加工和電極加工的過程。下面結(jié)合一個(gè)農(nóng)業(yè)節(jié)水中的閥門的閥蓋為例,介紹Delcam軟件在塑料注射模設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用。

1 塑料模具CAD/CAM結(jié)構(gòu)方案

以DELCAM軟件為平臺(tái),CAD/CAM功能為基礎(chǔ)建立良好的人機(jī)界面，系統(tǒng)以交互式為主體，以計(jì)算機(jī)為設(shè)計(jì)工具，繁瑣的計(jì)算、繪圖、編譯NC程序、模擬仿真加工為輔助作用，充分發(fā)揮人機(jī)雙方的優(yōu)勢(shì),立足于模具生產(chǎn)的實(shí)際，使軟件模塊功能有效地用于生產(chǎn)實(shí)踐,此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

2 產(chǎn)品建立三維模型

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

用戶通常提供的是產(chǎn)品的二維圖紙根據(jù)用戶設(shè)計(jì)要求，利用PowerSHAPE直接進(jìn)行實(shí)體建模：PowerSHAPE提供的強(qiáng)大的實(shí)體曲面混合造型功能，通過由曲線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生曲面、由分離曲線產(chǎn)生曲面、通過線框產(chǎn)生填充曲面、由線框產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)曲線曲面、擠出面、旋轉(zhuǎn)曲面、圓倒角曲面、調(diào)配曲面、實(shí)體的交、并、減、分、增厚、抽殼、隆起、模仿變形等和曲面與實(shí)體的相互轉(zhuǎn)換操作來完成塑件的規(guī)則曲面、自由曲面以及實(shí)體的設(shè)計(jì)。通過以上操作建立如圖2所示的閥蓋的三維模型。

圖2 閥蓋三維模型圖

3 注塑模具設(shè)計(jì)

在PowerSHAPE啟動(dòng)Moldmaker模塊完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Moldmaker中包括包括標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)、型芯-型腔向?qū)А⒆詣?dòng)模架向?qū)?、滑塊向?qū)А⒗鋮s向?qū)?、自?dòng)幾何特征向?qū)А?/p>

（1）啟動(dòng)模具鑲塊向?qū)?，框選模型，在彈出窗口中點(diǎn)擊產(chǎn)品，這樣向?qū)Ь蜁?huì)自動(dòng)分析運(yùn)算，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，自動(dòng)找出模型的分模線，設(shè)置鑲塊的大小、塑件為pvc，選擇合適的縮放系數(shù)，根據(jù)每一步的要求，完成動(dòng)模、定模鑲塊的設(shè)計(jì)，如果對(duì)效果不是很滿意還可以返回去進(jìn)行修改，直到滿意為止。如圖3所示。

圖3 自動(dòng)分析運(yùn)算產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

(2)啟動(dòng)模架向?qū)В簡(jiǎn)?dòng)模架向?qū)?，使用此向?qū)Э芍付＜茴愋?、模板尺寸，并確定與模架相關(guān)部件的尺寸，如導(dǎo)柱、螺紋、澆口套等。如上一向?qū)нxLKM的500×500的標(biāo)準(zhǔn)模架等。依據(jù)本制品的特點(diǎn)，確定每塊板的厚度，點(diǎn)擊下一步，進(jìn)入模架向?qū)н\(yùn)行成功頁(yè)面，模架基本參數(shù)全部完成，如要修改可回退進(jìn)行。點(diǎn)擊完成，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算，并將各模板及相關(guān)部件分置在不同的層中，每個(gè)相關(guān)部件都有裝配關(guān)系，而且能將動(dòng)、定模部分與鑲塊分成組。這些功能為設(shè)計(jì)者極大的減少了工作量，加快了設(shè)計(jì)速度。同樣利用PS-Moldmaker的自動(dòng)向?qū)Чδ?可以很輕松的生成頂桿、頂桿固定板、復(fù)位桿、墊板、澆口套、定位圈和墊鐵等相應(yīng)零件，如圖4所示。

圖4 應(yīng)用自動(dòng)向?qū)гO(shè)計(jì)功能圖

(3)利用冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)向?qū)Р季趾侠淼乃馈?在完成模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，我們可以通過ps-draft輸出標(biāo)準(zhǔn)或者自定義格式的二維圖紙，以備后續(xù)工作使用。

4 模具型腔加工

由于模具型腔較大，我們可以采取先利用加工中心進(jìn)行粗加工，然后利用電火花通過電極進(jìn)行精加工到位。再用加工中心粗加工時(shí)可以采用delcam軟件中的pomill進(jìn)行編程，將模具中的型腔輸入到PowerMIL中，應(yīng)用PowerMIL編寫出合適的數(shù)控加工成序，并且可以對(duì)所生成的程序進(jìn)行實(shí)體加工仿真，檢查程序的正確性，如果發(fā)現(xiàn)程序中存在問題可以返回進(jìn)行修改產(chǎn)生正確的加工程序，之后輸入機(jī)床進(jìn)行加工。如圖所示為型腔粗加工路徑圖。

圖5 型腔粗加工路徑圖

5 電極設(shè)計(jì)

在完成模具型腔的粗加工后，還需要利用電火花成型機(jī)進(jìn)行EDM加工，這就需要設(shè)計(jì)出合適的電極，在DELCAM軟件中Delcam Electrod模塊可以完成電極的設(shè)計(jì)。Delcam Electrod的特點(diǎn)是可以自動(dòng)向?qū)гO(shè)計(jì)電極和生成EDM放電加工設(shè)置清單、帶有可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和用戶定義電極板坯和夾持庫(kù)，可選取電極板坯定位口，幫助EDM操作者正確安裝電極等特點(diǎn)。通過Delcam Electrod方便快捷的設(shè)計(jì)出和合適的電極。

結(jié)束語

通過對(duì)DELCAM軟件在注塑模具中應(yīng)用的分析，可以看出delcam軟件對(duì)模具進(jìn)行造型設(shè)計(jì)與數(shù)控加工編程，可以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率，避免傳統(tǒng)方法人為因素多，要多次修改試模的缺點(diǎn),充分發(fā)揮了數(shù)控設(shè)備的加工能力，減少模具設(shè)計(jì)及制造周期，同時(shí)，引入幾何和物理加工仿真提高了模具產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 韓永軍.PowerMILL與模具高速加工技術(shù)[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2003,12.

[2] 楊應(yīng)龍.Delcam軟件在塑料注射模設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2003,11.

[3] 唐北平. CAM技術(shù)在現(xiàn)代塑料模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J]. 塑料工業(yè)， 2015, 43(11): 4～7.

(R-03)

普立萬將在印度投產(chǎn)特種工程材料

普立萬(PolyOne)于日前宣布，將于2017年1月開始在印度西部城市普納現(xiàn)存工廠投產(chǎn)特種工程材料。

初步生產(chǎn)將涉及高性能應(yīng)用的特種工程高聚物材料，這些材料能夠滿足阻燃、高強(qiáng)度和耐久性、硬度、抗化學(xué)性以及耐候性。此外普立萬專門聘請(qǐng)了位于印度有著特種工程材料背景的銷售和技術(shù)人員，并與當(dāng)?shù)乜蛻艉献?，以加快產(chǎn)品投放市場(chǎng)的速度。

對(duì)于此次印度投產(chǎn)，來自普立萬特種工程材料部門的負(fù)責(zé)人Craig Nikrant,表示道：“通過和印度當(dāng)?shù)氐母鲊?guó)客戶合作和創(chuàng)新，普立萬繼續(xù)深化在印度的良好聲譽(yù)。我們非常激動(dòng)和自豪能通過在印度當(dāng)?shù)赝懂a(chǎn)特種工程材料以及加強(qiáng)銷售和技術(shù)人員安置，進(jìn)一步為印度客戶服務(wù)?！?/p>

普立萬印度區(qū)總經(jīng)理Vikas Vij補(bǔ)充表示道：“印度仍然是制造商和客戶的增長(zhǎng)地區(qū)，通過加速產(chǎn)品投放市場(chǎng)，給予我們客戶競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我們非常自豪能夠成為他們的材料和服務(wù)供應(yīng)商，并在未來和客戶一起不斷創(chuàng)新和成長(zhǎng)?！?/p>

普立萬于2014年在印度普納新建一家工廠，主要生產(chǎn)著色劑和添加劑，為終端市場(chǎng)如：交通、電子電器、醫(yī)療保健、電線電纜和包裝服務(wù)。

摘編自“中國(guó)聚合物網(wǎng)”

新款冰瓶運(yùn)用吹塑工藝獲英國(guó)Horners獎(jiǎng)

英國(guó)R&DToolandEngineering公司制造的冰瓶，因其展示了運(yùn)用塑料的高端產(chǎn)品市場(chǎng)，于日前獲得2016年英國(guó)Horners獎(jiǎng)項(xiàng)。

HornersBottlemakers獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立于2002年，由英國(guó)塑料協(xié)會(huì)和Horners公司共同承辦。2016年的頒獎(jiǎng)晚會(huì)于10月6日舉行，倫敦市長(zhǎng)JeffreyMountevans也出席了該宴會(huì)。

2016年獲得HornersBottlemakers獎(jiǎng)項(xiàng)的產(chǎn)品是由R&DToolandEngineering公司制造的冰瓶，該公司位于英國(guó)的薩頓因阿什菲爾德小鎮(zhèn)。

該公司起初主要面向化妝品市場(chǎng)，該看似玻璃材料的瓶子運(yùn)用了吹塑工藝。評(píng)委會(huì)贊賞該冰瓶展示了運(yùn)用塑料的高端產(chǎn)品市場(chǎng)，以及其非常引人注目的外觀設(shè)計(jì)。

摘編自“中國(guó)塑料技術(shù)網(wǎng)”

TQ320.671

1009-797X(2016)24-0084-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.24.025

朱財(cái)（1980-），本科，工程師，從事模具設(shè)計(jì)與制造和CAD/CAM以及電加工的研究和應(yīng)用。

2016-11-17