鋁材擠壓模具經(jīng)常使用 三維模子 軟件運(yùn)用 及畫法

1 鋁型材擠壓行業(yè)中模具的地位

跟著 中國(guó)經(jīng)濟(jì)扶植 高速成長(zhǎng) ，中國(guó)建筑行業(yè)成長(zhǎng) 也迅猛起來(lái)，鋁型材需求量也不息地增添 。模具是工業(yè)臨盆 的根本工藝設(shè)備 ，擠壓模具是擠壓進(jìn)程 產(chǎn)生 的場(chǎng)合 ，在鋁型材擠壓臨盆 起到相當(dāng) 主要 的感化 ，直接影響到擠壓產(chǎn)物 的質(zhì)量，決意 了擠壓產(chǎn)物 的外形 、尺寸精度及外觀質(zhì)量。型材外形 的多樣性，復(fù)雜性使得這個(gè)行業(yè)對(duì)模具的要求也不息提高。

模具加工精度是對(duì)加工的最年夜 要求，若何 快速公道 的將擠壓模具加工出來(lái)是鋁型材模具設(shè)計(jì)及制造的要害 。

2 經(jīng)常使用 三維建模軟件

三維圖的繪制可以或許 讓人感受 到平面圖象 的立體結(jié)果 ，常常 需要借助三維建模軟件經(jīng)行繪制和點(diǎn)竄 。當(dāng)今 運(yùn)用 比力普遍 的三維建模軟件包羅有Solidworks，SolidEdge，UniGraphics, Pro/Engineer， CATIA,乃至 AutoCAD等。本文是基于Solidworks睜開(kāi) 會(huì)商的。

SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)辟 的三維CAD系統(tǒng)，其所遵守 的易用、不變和立異 三年夜 原則獲得 了周全 的落實(shí)和證實(shí) ，使用它，設(shè)計(jì)師年夜 年夜 縮短了設(shè)計(jì)時(shí)候 ，產(chǎn)物 快速、高效地投向了市場(chǎng)。功能強(qiáng)年夜 ，組件繁多、易學(xué)易用和手藝 立異 是SolidWorks 的四年夜 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。

在今朝 市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)進(jìn)程 比力簡(jiǎn)捷而輕易 的軟件之一。美國(guó)聞名咨詢公司Daratech所評(píng)論：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最聞名的品牌，是市場(chǎng)快速增進(jìn) 的向?qū)?者。”在強(qiáng)年夜 的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包羅Windows氣勢(shì)派頭 的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，全部 產(chǎn)物 設(shè)計(jì)是可百分之百可編纂 的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相干 的。SolidWorks 供應(yīng) 的AutoCAD摹擬 器，使得AutoCAD用戶可以連結(jié) 原本的 作圖習(xí)慣，順?biāo)?地從二維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向三維實(shí)體設(shè)計(jì)。只有SolidWorks 才供應(yīng) 了一整套完全 的動(dòng)態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動(dòng)節(jié)制 。“全動(dòng)感的”的用戶界面削減 設(shè)計(jì)步調(diào) ，削減 了過(guò)剩 的對(duì)話框，從而避免了界面的零亂。在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并連結(jié) 這類 參考關(guān)系。在裝配的情況 里，可以輕易 地設(shè)計(jì)和點(diǎn)竄 零部件。對(duì) 跨越 一萬(wàn)個(gè)零部件的年夜 型裝配體，SolidWorks 的機(jī)能 獲得 極年夜 的提高。

3 三維模子 繪制中要害 要素及其影響

本文觸及 的模具三維模子 是用于仿真流體闡明及模具強(qiáng)度校核，為輕易 在有限元闡明軟件中的幾何處置懲罰 和網(wǎng)格劃分，三維模子 的畫法可能同現(xiàn)實(shí) 數(shù)控加工的三維模子 略有不同，需要統(tǒng)籌 網(wǎng)格質(zhì)量及仿真的效力 ，是以 三維模子 中部門細(xì)節(jié)應(yīng)盡量的簡(jiǎn)化，從而在包管 較量爭(zhēng)論 精度的同時(shí)，盡量 削減 較量爭(zhēng)論 時(shí)候 。三維建模一般依照 先畫橋位、孔型、后畫模芯及工作帶的順序。本文針對(duì)模子 從二級(jí)橋等幾個(gè)特殊點(diǎn)，商量 一下需注重的事項(xiàng)或?qū)?xì)節(jié)方面的優(yōu)化處置懲罰 。

3.1二級(jí)橋的畫法

對(duì) 一些長(zhǎng)寬比力年夜 的型材，常常 會(huì)采取 二級(jí)橋過(guò)渡的方式 包管 供料和強(qiáng)度。

圖1 等距二級(jí)橋

部門設(shè)計(jì)者采取 等間距的二級(jí)橋設(shè)計(jì)方式（如圖2），如許 的設(shè)計(jì)三維模子 畫起來(lái)可以采取 相對(duì)簡(jiǎn)捷的方式實(shí)現(xiàn)，較量爭(zhēng)論 線段的深度后先按角度將第一級(jí)橋拔模再倒角便可 實(shí)現(xiàn)。

圖2 等距二級(jí)橋的設(shè)計(jì)圖

但對(duì) 上下線段不等距的設(shè)計(jì)圖（如圖3所示），我們是經(jīng)由過(guò)程 放樣切除完成的（如圖4所示）。

圖3 不等距二級(jí)橋

圖4 放樣切除

放樣切除采取 的是設(shè)計(jì)圖上的輪廓線，然則 輪廓的深度紛歧 樣，畫出來(lái)的模子 也會(huì)存在較年夜 的差別 性。部門設(shè)計(jì)者優(yōu)先斟酌 模具的強(qiáng)度，以模面為基準(zhǔn)繪制曲線，從仿真結(jié)果 上看，常常 會(huì)使得棒料進(jìn)入分流孔后很難向雙方 散開(kāi)，加工后也可能會(huì)有凸出的包，使得孔正對(duì)的面比力快。而依照 角度肯定 輪廓深度來(lái)繪制，橋位厚度稍有減薄，強(qiáng)度稍有減弱 ，但看起來(lái)會(huì)順暢很多 （詳見(jiàn)圖5-7）。具體需憑據(jù) 型材模具要求進(jìn)行改善 。

圖5 輪廓在模面結(jié)果 圖1

圖6 輪廓在模面結(jié)果 圖2

圖7 輪廓不在模面結(jié)果 圖

3.2擴(kuò)孔的畫法

圖8 擴(kuò)孔（內(nèi)側(cè)放樣外側(cè)拔模）

“小棒出年夜 料”，擴(kuò)孔是當(dāng)今 比力習(xí)用 的設(shè)計(jì)方式， 部門同業(yè) 采取 直接放樣切除的方式 ，快捷輕易 （如圖9）。然則 由內(nèi)而外的輪廓是不是 應(yīng)當(dāng) 在統(tǒng)一 個(gè)高度上面？從加工情況看，應(yīng)當(dāng) 未必。采取 MasterCAM繪制也是需要對(duì)內(nèi)輪廓向外偏移，由于 此輪廓是跟橋位下斜后的輪廓相接的。

圖9 直接放樣得出擴(kuò)孔

圖10 拔模擴(kuò)孔

所以我們采取 內(nèi)側(cè)放樣外側(cè)拔模的方式 （見(jiàn)圖8）。具體操作，圖10所示。外圍斜度拔模后結(jié)果 跟放樣切除根基 一致，接近 模芯一真?zhèn)€ 放樣切割，輪廓跟橋下斜后深度連結(jié) 一致，切割后接近 模芯的處所 就不至于將模芯切出一個(gè)凹槽，跟現(xiàn)實(shí) 臨盆 的模具連結(jié) 一致。固然 ，如許 繪圖 會(huì)使得孔的斜度稍年夜 ，有點(diǎn)反對(duì) 的反感化 ，同時(shí)壓力相對(duì)也會(huì)稍年夜 。

3.3入料沉橋

某些需要局部增添 進(jìn)料的鋁型材，有時(shí)采取 入料沉橋的設(shè)計(jì)思緒 。畫三維圖步調(diào) 的前后 順序 也起到了主要 感化 。以本廠為例，我們采取 內(nèi)輪廓放樣，外輪廓拔模，再沉橋圓角完成。要害 點(diǎn)在于沉橋應(yīng)當(dāng) 甚么 時(shí)辰切除，先切除拔?？赡軟](méi)法 完成，三維圖形的完全 性也得不到包管 。

如許 的繪圖方式既能知足 設(shè)計(jì)的各類 要求，也能在加工上比力輕易 的完成，根基 上也跟上機(jī)臨盆 的模具連結(jié) 一致。

3.4引流槽做法對(duì)擠壓成形等的影響

引流槽的深度，寬度直接影響到供料足夠與否，一般設(shè)計(jì)者會(huì)在二維圖紙上加以申明 ，也有部門廠家是交給電火花工序的人員依照 制訂 的尺度 進(jìn)行加工。然則 引流槽的外形 卻不盡溝通 。

一般的槽位，可以經(jīng)由過(guò)程 倒角加恰當(dāng) 的圓角實(shí)現(xiàn)（如圖15，圖16所示），相當(dāng)于電火花后打磨滑膩 。憑據(jù) 本廠加工的模具近況 ，如許 的畫法根基 能包管 到模子 的真實(shí)性。槽邊不需要過(guò)量 的圓角過(guò)渡，過(guò)量 圓角反而使得三維模子 在該處的供料增添 ，打磨工序上也會(huì)揮霍很多 人力，加工上常常 會(huì)疏忽 失落 ，是以 三維模子 也作響應(yīng) 的簡(jiǎn)化。這類 槽型主要針對(duì)螺孔，型材凹槽位等部位。乃至 有些引流槽深度不太深，或 槽型比力劃定規(guī)矩 ，可以直接向下切割后圓角便可 完成，如圖17所示。

圖17 圓角做出的引流槽

還有一些槽位是用于對(duì)筋，內(nèi)懸臂等的供料，如圖18，圖19；

如許 的引流槽，分歧 廠家加工出來(lái)的結(jié)果 城市紛歧 樣。需要申明 的是，圖4所示槽位過(guò)渡看上去其實(shí)不 是很油滑 ，而圖5展現(xiàn) 出來(lái)的槽型卻能很好的供料。各有益 弊，前者是倒角完成的斜面毗鄰 ，進(jìn)料稍少一點(diǎn)，兩模芯之間的毗鄰 感化 卻要強(qiáng)一點(diǎn)；后者會(huì)使偏壁量增年夜 ，強(qiáng)度稍有下降 ，年夜 家需要針對(duì)分歧 截面型材，分歧 設(shè)計(jì)去選擇。

4 總結(jié)

本文會(huì)商了仿真用擠壓模具三維模子 中一些要害 部位的繪制方式 ?，F(xiàn)代化工業(yè)飛速成長(zhǎng) ，對(duì)模具的質(zhì)量要求也愈來(lái)愈 高。而三維模子 的繪制加倍 需要正確 無(wú)誤的示意出設(shè)計(jì)人員的構(gòu)想 和設(shè)計(jì)思惟 ，加工出來(lái)的什物 盡量 與三維模子 （即設(shè)計(jì)人員的二維圖形）一致，才能更好的包管 模具壽命及上機(jī)的不變性。特殊 是在CAD/CAE/CAM一體化的工場(chǎng) ，按設(shè)計(jì)好的模具別離進(jìn)行數(shù)控加工法式 編制和擠壓摹擬 闡明將是一個(gè)需要 的進(jìn)程 。