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用CATIA设计加工活塞模具

生产中采用的浇注模具主要是利用CATIA-CAD/CAM系统和NC数控机床进行活塞模具的设计和加工制造。

一、活塞的详细设计

活塞零件的原始2D图用于设计三维模型。由于原图不是由三维模型转换而来,存在一些不合理的结构和尺寸,在三维模型设计中无法实现。可以根据实际情况采用最接近原要求的方法。同时,根据活塞的结构特点,分为外部结构和内部结构两部分。外部结构形成活塞的外表面,内部结构形成活塞的腔表面。在形成两个部分之后,从外部结构中减去内部结构,以形成活塞的主体形状。

因为设计中主要使用CATIA的实体设计功能,所以设计过程中的倒角处理相当灵活。一般情况下,根据“由大到小,内外变化”的规律,“由大到小”是由大倒角到小倒角的顺序,在数学模型的计算中比较容易处理。“内外互换”在现在的结构上是做不出来的,但可以在它的逆模上做。

二、模具的工艺设计

在活塞零件三维模型的基础上,结合实际生产情况设计活塞模具。由于详细设计和模具设计是两个工作性质不同的阶段,所以在模具设计中,利用CATIA的SOLIDE-发布/导入功能,将活塞模型导入到模具模型中,这样模具模型的数据量很小,结构树也很简洁。如果改变了活塞的模型,通过CHANGE-LINK功能可以很容易地修改模具模型。

而且因为CATIA的这个功能,结合活塞模具的整个设计加工过程,应用现在流行的并行工艺概念,同时进行不同阶段的工作。在保证模具质量的前提下,大大缩短了模具的设计和加工周期,为公司的新产品生产和试制赢得了宝贵的时间。

活塞分为芯模、外模和顶模。考虑到芯模的拉伸需要,结合浇注机的结构,将芯模分为五个部分。考虑到数控加工的需要,在外模上加活块(这主要是受作者所在公司数控加工设备的限制,排除这种情况,完全可以进行整体设计和加工)。

由于在模具设计和加工中有大量的工作,在这项任务的开始,一些常用的结构和浇注系统是以标准化的方式设计的。在此基础上,采用CATIA软件的细节设计、参数化建模和特征设计等不同方法进行设计。

在模具的实际过程中,我们可以直接调用它或者进行一些简单的修改,这样可以缩短设计时间。随着数据库的增加,节省时间的效果越来越明显。根据浇注机的要求,每套模具有两个活塞。

三维和二维情节设计

以活塞模具的三维模型为基础,结合企业应用的标准和模具加工的流程,利用CATIA软件的二维绘图功能设计活塞模具的二维图。

CATIA软件的SPACE和DRAW两种设计模式的有机融合,可以方便地生成二维图纸,标注尺寸,生产部门根据图纸备料,数控加工前加工制造。

绘图模式跟踪空间模式的功能在设计上是实用的。当三维模型修改时,2D图可以及时更新,图形和尺寸也相应更新,以保证与三维模型的一致性。

四、NC数控编程

在活塞模具中,只有芯模和外模的镶件是数控的。根据以往的加工工艺和CATIA软件数控编程的功能,加工分为粗加工、半精加工、根部清理、精加工和局部精加工。

在具体编程过程中,使用了CATIA软件的不同数控编程方法:

1.局部型腔粗加工.

这种方法用于工件的粗加工,主要应用对象是在一个规则的毛坯上加工形状复杂的工件。

2.导向切割:平行于平面;从曲线偏移;面等参线.

这种方法主要用于整个工件的半精加工和精加工。

3.3轴等参曲面.

4.局部Z铣削.

后两种方法一般用于零件的半精加工和根切加工。

这些只是CATIA软件中曲面处理功能的一部分。CATIA软件具有丰富的曲面处理功能,每种处理方法都有很多选项和参数。针对不同的工件和不同的零件,可以选择不同的加工方法、选项和参数,以达到最终的加工效果。

当然,这也需要良好的实际加工经验。

数控程序的后处理:

CATIA软件中有一个刀具库存检索模块(TSA ),不仅可以管理刀具,还可以对NC程序进行后处理。一般CATIA计算的刀轨格式是Apt源和Catia Clfile(使用Apt源格式),不能直接用于数控加工。需要TSA对Apt源格式文件进行后处理,转换成机床可以识别的NC数据。

动词 (verb的缩写)制造和加工

由于机床数控系统的内存比较小,整个数控程序无法加载到机床上。连接到机床的计算机的现有通信软件可用于将NC程序输入到机床中,以实时控制机床的加工。