鋁型材擠壓模具三維建模編程與利用

1 當(dāng)今 模具行業(yè)風(fēng)行 的三維建模軟件

1.1 當(dāng)今 模具行業(yè)中主流繪制二維圖形軟件

CAD-(COMPUTER AIDED DESIGN)指哄騙較量爭(zhēng)論 機(jī)及其圖形裝備 扶助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)中每每要用較量爭(zhēng)論 機(jī)對(duì)分歧 方案進(jìn)行年夜 體的較量爭(zhēng)論 、闡發(fā)、比力，以決意 最優(yōu)方案；各類 設(shè)計(jì)信息，非論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能寄存 在較量爭(zhēng)論 機(jī)里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通經(jīng)常使用 草圖最先 設(shè)計(jì)，將草圖變成 工作圖的沉重 工作可以交給較量爭(zhēng)論 機(jī)完成；由較量爭(zhēng)論 機(jī)主動(dòng) 發(fā)生 的設(shè)計(jì)成果，可以快速作出圖形，使設(shè)計(jì)人員作出判定 和點(diǎn)竄 ；哄騙較量爭(zhēng)論 機(jī)可以進(jìn)行圖形編纂 、放年夜 、縮小、平移和扭轉(zhuǎn) 等相干 圖形數(shù)據(jù)加工工作。當(dāng)今 模具行業(yè)中主流繪制二維圖形的軟件主要有AUTOCAD、CAXA等等。

1.1.1 較量爭(zhēng)論 機(jī)輔助設(shè)計(jì)AUTOCAD

AUTOCAD是由美國(guó)ATODESK歐特克公司于二十世紀(jì)八十年月 為微機(jī)上利用CAD手藝 而開辟 的較量爭(zhēng)論 機(jī)畫圖 軟件包，經(jīng)由 不休的完美 ，現(xiàn)已 成為國(guó)際上廣為風(fēng)行 的畫圖 對(duì)象 。

AUTOCAD具有 杰出的用戶界面，經(jīng)由過(guò)程 交互式菜單或飭令行方式即可以進(jìn)行各類 操作。它的設(shè)計(jì)情況 ，讓非較量爭(zhēng)論 機(jī)專業(yè)人員也能很快地學(xué)會(huì)使用。在不休實(shí)踐的進(jìn)程 中更好地把握 它的各類 利用和開辟 技能 ，從而不休提高工作效力 。

AUTOCAD具有普遍 的順應(yīng) 性，它可以在各類 操作系統(tǒng)支撐 的微型較量爭(zhēng)論 機(jī)和工作站上運(yùn)行，并支撐 分辯 率由320×200到2048×1024的各類 圖形顯示裝備 40多種，和 數(shù)字化儀和鼠標(biāo)器30多種，畫圖 儀和打印機(jī)數(shù)十種，這就為AUTOCAD締造 普及的前提 。

1.1.2 AUTOCAD軟件具有以下長(zhǎng)處 ：

①可以采取 多種方式進(jìn)行二次開辟 或用戶定制。

②可以進(jìn)行多種圖形格局的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交流 能力。

③支撐 多種硬件裝備 。

④支撐 多種操作平臺(tái)。

⑤具有通用性、易用性，合用 于各類用戶。

2 當(dāng)今 模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件

三維圖紙也就是實(shí)體圖，是人類可以或許 讓人從中感受 到立體結(jié)果 的平面圖象 。不雅 察這類圖象 每每需要采取 特別的方式 或借助軟件。當(dāng)今 模具行業(yè)中主流繪制三維圖形軟件包括有solidworks、solidedge、mastercam等。

2.1 Solidworks

SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開辟 的三維CAD系統(tǒng)，由于手藝 立異 相符 CAD手藝 的成長(zhǎng) 潮水 和趨向 ，Solidworks軟件功能強(qiáng)年夜 ，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)年夜 、易學(xué)易用和手藝 立異 是SolidWorks的三年夜 特點(diǎn)，使得SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 可以或許 供應(yīng) 分歧 的設(shè)計(jì)方案、削減 設(shè)計(jì)進(jìn)程 中的毛病 和 提高產(chǎn)物 質(zhì)量。SolidWorks 不但 供應(yīng) 如斯 強(qiáng)年夜 的功能，同時(shí)對(duì)每一個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)講 ，操作簡(jiǎn)單便利、易學(xué)易用。

2.1.1 SolidWorks軟件具有以下長(zhǎng)處 ：

①供應(yīng) 了直接繪制三維草圖的功能，在友愛 的用戶界面下，像繪制線架圖一樣不再局限于平面，而是可以在空間直接畫草圖。另外 ，3D草圖還可作為裝配情況 下的結(jié)構(gòu) 草圖進(jìn)行聯(lián)系關(guān)系 設(shè)計(jì)。

②供應(yīng) 了動(dòng)畫功能，可以生成實(shí)體裝配進(jìn)程 、爆炸進(jìn)程 、活動(dòng) 進(jìn)程 的動(dòng)畫文件，同時(shí)也可生成各個(gè)進(jìn)程 的組合動(dòng)畫文件。

③供應(yīng) 了友愛 的界面。圖形菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明快，形象化，一看便知。系統(tǒng)的所有參數(shù)設(shè)置所有集中在一個(gè)選項(xiàng)中，輕易 查找與設(shè)置。實(shí)體的建模與裝配完全相符 于天然 的三維世界，出格是裝配束縛 的概念很是簡(jiǎn)單且輕易 理解。對(duì)實(shí)體的放年夜 、縮小、扭轉(zhuǎn) 等操作可以在任何飭令進(jìn)程 中使用，實(shí)體的拔取 很是輕易 和便利。

④建模敏捷 ，操作矯捷，是一種尺寸驅(qū)動(dòng)且基于特點(diǎn) 的三維設(shè)計(jì)軟件，機(jī)關(guān)汗青 可供事后點(diǎn)竄 ，加倍 合適 學(xué)生在制圖綜合實(shí)踐中使用。

2.2 MasterCAM

MasterCAM使用CAD的設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)出圖紙，而用CAM的功能編制出刀具路徑（NCI），最后經(jīng)由過(guò)程 NC程式輸入數(shù)控機(jī)床，加工成型。

2.2.1 MasterCAM的主要用處

MasterCAM分CAD和CAM兩部門

使用MasterCAM的CAD在較量爭(zhēng)論 機(jī)長(zhǎng)進(jìn) 行圖形設(shè)計(jì)，然后在CAM中編制刀具路徑（NCI），通事后 處置轉(zhuǎn)換成NC程式，傳送機(jī)床立刻 可以加工，CAD/CAM年夜 年夜 地勤儉 了時(shí)候 、資本 和產(chǎn)物 本錢 ，是以 可以提高工作效力 和加工精度。

模具設(shè)計(jì)和制造是工業(yè)一項(xiàng)很是主要 的工作，并且 在制造上是一件很復(fù)雜的工作，要具有高度的專業(yè)化手藝 ，曩昔 依靠 高級(jí)教員傅來(lái)完成這項(xiàng)工作，但由于 各個(gè)師傅的工作方式 和經(jīng)驗(yàn)紛歧 樣，所以制造的工件不完全溝通 ，且壞了修復(fù)很堅(jiān)苦。經(jīng)太長(zhǎng) 期的研究，設(shè)計(jì)NC機(jī)床，加工一個(gè)模具，先憑據(jù) 產(chǎn)物 圖紙編制加工程式，然落后 行加工，編程是一個(gè)復(fù)雜而煩瑣的工作，經(jīng)由過(guò)程 量 種公式較量爭(zhēng)論 ，才能編制法式 。后來(lái)有了MasterCAM、Pro/E或UG等軟件，完全 解決這些問題，主要按尺寸復(fù)雜較量爭(zhēng)論 繪制加工二維或三維圖形，即可以很快的主動(dòng) 將程式編制好，并進(jìn)行加工。

2.2.1.1 CAD部門

CAD部門的功能有：

①可繪制二維和三維圖形，標(biāo)注尺寸等各類 編纂 功能。

②供應(yīng) 圖層色設(shè)計(jì)，可潛藏 和顯示圖層，使畫圖 變得更簡(jiǎn)單，顯示更清晰 。

③供應(yīng) 字形設(shè)計(jì)，對(duì)各類 標(biāo)牌的建造 供應(yīng) 更好的方式 。

④可構(gòu)建曲線的交線、延長(zhǎng) 、修剪、順接、打斷、倒角、倒圓角等操作。

⑤圖形可轉(zhuǎn)換至AutoCAD或其他軟件，也可從其他軟件轉(zhuǎn)換至Mastercam。

⑥6Mastercam可以進(jìn)行實(shí)體模子 的建造 。

2.2.1.2 CAM部門

CAM部門的功能有：

①別離供應(yīng) 2D、2.5D、3 D 模組。

②供應(yīng) 外形銑削、挖槽、鉆孔加工。

③供應(yīng) 曲面加工，粗加工可用7種加工方式 。

④供應(yīng) 曲面精加工，精加工可用10種加工方式 。

⑤供應(yīng) 線框模子 曲面的加工。

⑥供應(yīng) 多軸加工。

⑦供應(yīng) 刀具摹擬 顯示，編制NC程式，可顯示運(yùn)行情況，估量 加工時(shí)候 。

⑧供應(yīng) 刀具路徑實(shí)體模子 ，查驗(yàn)真實(shí)顯示實(shí)體加工生成的產(chǎn)物 ，避免到達(dá) 車間加工發(fā)生毛病 。

⑨供應(yīng) 多種后處置程式，以供各類 節(jié)制 器使用。

⑩可建樹各類 辦理，如刀具辦理、操作辦理，和 工件設(shè)置和工作報(bào)表。

3 使用solidWorks三維建模

哄騙solidWorks建模可以很直不雅 地查看模具的結(jié)果 圖。憑據(jù) 結(jié)果 圖可覺得模具體設(shè)計(jì)師更完美 設(shè)計(jì)，一樣 削減 加工進(jìn)程 中的失足 情況。更好地增強(qiáng) 高級(jí)教員傅與設(shè)計(jì)的手藝 交流。在這里我們以擠壓模（分流模）為例子。

以下 圖所示：（平面圖跟實(shí)體不是統(tǒng)一 張圖紙）

由于solidWorks可以對(duì)實(shí)體實(shí)時(shí)的放年夜 、縮小、扭轉(zhuǎn) 等操作讓模具設(shè)計(jì)師更直不雅 成型后的模子 ，增強(qiáng) 了模具師傅跟模具設(shè)計(jì)師交流。從而削減 不需要 的矛盾，削減 臨盆 本錢 ，提高臨盆 效益。

4 使用Mastercam三維建模與編程

哄騙Mastercam可以構(gòu)建各類 分歧 的實(shí)體，可以進(jìn)行修剪、倒角、倒圓角、布爾運(yùn)算、挖空實(shí)體等，來(lái)編纂 和點(diǎn)竄 原有實(shí)體。如許 可加速 曲面的構(gòu)建，也能夠 在實(shí)體上編制刀具路徑。下面我們以銅電極的編程舉例申明 。

下模一級(jí)空刀銅電極：

⑴在CAXA中保存產(chǎn)物 圖形線、空刀線、模具中間 線，另存為Auto CAD 2004版DWG文件。

⑵用CAD打開上術(shù)所存文件，將所有線段歸并 為多段線，將產(chǎn)物 圖形中領(lǐng)班 線向內(nèi)偏移空刀界限 線。

⑶將設(shè)計(jì)圖中工作帶圖形復(fù)制到以上空刀圖形文件中，如圖一所示。

⑷移動(dòng)圖形將分中點(diǎn)移到0,0點(diǎn)，然后另存為R12版DXF文件。（以上步調(diào) 也能夠 在Mastercam上完成）

⑸打開Mastercam，進(jìn)入主界面。導(dǎo)入上述DXF文件。（快捷鍵F-V-D-R）。

⑹把銅電極線向上偏移5MM，作為編程線。此處偏移必需 是復(fù)制，即便 Z+5(構(gòu)圖面為府視圖)

⑺平移凹凸 點(diǎn)：XTCD(平移-選擇串聯(lián) )，如圖二所示。圖中工作帶平面區(qū)域至設(shè)計(jì)圖中工作帶參數(shù)Z軸負(fù)值(構(gòu)圖面為府視圖)

⑻做凹凸 點(diǎn)平面：CUTFC(曲面修整-平面修整-選擇串聯(lián) )，如圖三所示 。

⑼做凹凸 點(diǎn)斜面：CULS(舉升曲面-選擇單體)。若空刀線沒有完全包裹住的斜面延長(zhǎng) ，需要用“曲面修剪”[CUTC]對(duì)象 修剪曲面。

⑽平移所有圖素到設(shè)計(jì)圖中下模工作帶凹凸 點(diǎn)最小數(shù)值減0.2mm后的正值(構(gòu)圖面為府視圖，Z+XX.XX)。注重平移圖素不包括 步調(diào) (6)的編程線。

⑾銅電極編程包括 粗加工與精加工。個(gè)中 粗銑凹凸 點(diǎn)：TURKAUD(所有曲面，曲面粗加工-挖槽)，精銑凹凸 點(diǎn)：TUFPAUD(所有曲面，曲面精加工-平行銑削)。二者 的編程的界限 線為步調(diào) (6)的編程線。發(fā)生 的刀路如圖四所示。個(gè)中 實(shí)體切削驗(yàn)證如圖五所示。

以上是哄騙Mastercam進(jìn)行下模一級(jí)空刀銅電極的編程進(jìn)程 。

圖一

圖二

圖三

圖四

圖五

5 總結(jié)

跟著 工業(yè)手藝 的成長(zhǎng) ，臨盆 科研中常會(huì)用到一些外形 復(fù)雜或高硬度材料的零件。這些零件的材料，采取 傳統(tǒng)的切削、磨削方式很難到達(dá) 預(yù)定的加工結(jié)果 。為此科學(xué)工作者便追求 更有用 的解決法子，在模具加工進(jìn)程 中新的工藝應(yīng)運(yùn)而生。個(gè)中 ，三維建模起到很是要害 的感化 。工程師可以加倍 直不雅 地不雅 察模具的結(jié)果 圖，可以實(shí)時(shí) 地完美 設(shè)計(jì)。CAD/CAE/CAM較量爭(zhēng)論 機(jī)輔助設(shè)計(jì)、摹擬 與制造一體化，CAD/CAE/CAM一體化集成手藝 是現(xiàn)代模具制造中最先輩 、最公道 的臨盆 方式。使用較量爭(zhēng)論 機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)好的模具零件別離編制該零件的數(shù)控加工法式 是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必定 進(jìn)程 。

對(duì) 模具行業(yè)內(nèi)擠壓模具，鋁型材擠壓手藝 有理論性強(qiáng)，工藝手藝 性高檔 很多 主要 特點(diǎn)，它是金屬材料工業(yè)臨盆 、新材料制備與加工的主要 方式 之一。在目下當(dāng)今或?qū)?lái) 將對(duì)節(jié)能降耗、簡(jiǎn)化臨盆 工藝、提高制品 率與臨盆 效力 等方面模具三維建模編程與利用必定 起一個(gè)主導(dǎo)的感化 。