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Pro/ENGINEER软件在压铸模具设计及制造过程中应用

发布时间:2008-05-19 关键字: 过程 制造 软件   模具 技术 加工 设计 完成
广州型腔模具厂在92年开始应用Pro/ENGINEER软件进行压铸模具的设计及制造,并应用该软件先后完成了国家“八五”重点企业技术攻关课题《大型复杂压铸模的研制开发》及广州市重点科技攻关项目《计算机辅助模具设计、制造及分析的应用研究》等科研开发项目,先后二次引起Pro/ENGINEER软件,应用该软件开发出了摩托车发动机、齿轮箱、汽车离合器壳体、家电等大型复杂压铸模具,完成了一百多套模具的三维造型、模具设计、数控加工编程,取得了巨大的经济效益。 
  
    随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变得越来越复杂,而这些产品的制造离不开模具,这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求,模具企业只有运用先进的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技术,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

    广州型腔模具厂在92年开始应用Pro/ENGINEER软件进行压铸模具的设计及制造,并应用该软件先后完成了国家“八五”重点企业技术攻关课题《大型复杂压铸模的研制开发》及广州市重点科技攻关项目《计算机辅助模具设计、制造及分析的应用研究》等科研开发项目,先后二次引起Pro/ENGINEER软件,应用该软件开发出了摩托车发动机、齿轮箱、汽车离合器壳体、家电等大型复杂压铸模具,完成了一百多套模具的三维造型、模具设计、数控加工编程,取得了巨大的经济效益。

    下面介绍我们应用 Pro/ENGINEER 软件进行压铸模具设计及制造一些心得体会。

    Pro/ENGINEER软件的集成制造技术

    模具CAD/CAE/CAM系统的集成关键是建立单一的图形数据库、在CAD、CAE、CAM,各单元之间实现数据的自动传递与转换,使CAM、CAE阶段完全吸收CAD阶段的三维图形,减少中间建模的时间和误差;借助计算机对模具性能、模具结构、加工精度、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化,将问题发现于正式生产前,大大缩短制模具时间,提高模具加工精度。

    Pro/ENGINEER 软件采用面向对象的统一数据库和参数化造型技术,具备概念设计、基础设计和详细设计的功能,为模具的集成制造提供了优良的平台。

    Pro/ENGINEER的并行工程技术模具中应用

    模具是面向定单式的生产方式,属于单性生产,制造过程复杂,要求交货时间短。如果利用CAD、CAM单元技术制造模具制造精度低、周期长,为了解决上述难题,我们将并行工程技术引入到模具制造过程中。

    所谓并行工程是设计工程师在进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型工艺、影响模具寿命的因素,并进行校对、检查,预先发现设计过程的错误。在初步确立产品的三维模型后,设计、制造及辅助分析部门的多位工程师同时进行模具结构设计、工程详图设计、模具性能辅助分析及数控机床加工指令的编程,而且每一个工程师对产品所做的修改可自动反映到其他工程师那里,大大缩短设计、数控编程的时间。

    在实际生产过程中,应用Pro/ENGINEER软件,我们将原来模具结构设计→模具型腔、型芯二维设计→工艺准备→模具型腔、型芯设计三维造型→数控加工指令编程→数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、工艺准备的并行路线,不但提高了模具制造精度,而且能缩短设计、数控编程时间达40%以上。
 激光快速成形(Laser Rapid Prototyping:LRP)是将CAD、CAM、CNC、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集成的一种全新制造技术。与传统制造方法相比具有:原型的复制性、互换性高;制造工艺与制造原型的几何形状无关;加工周期短、成本低,一般制造费用降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,实现设计制造一体化。

  近期发展的LPR主要有:立体光造型(SLA) 技术;选择性激光烧结(SLS) 技术;激光熔覆成形(LCF)技术;激光近形(LENS)技术;激光薄片叠层制造(LOM) 技术;激光诱发热应力成形(LF)技术及三维印刷技术等。

  立体光造形(SLA)技术

  SLA技术又称光固化快速成形技术,其原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂薄层(约十分之几毫米)产生光聚合反应而固化,形成零件的一个薄层。工作台下移一个层厚的距离,以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂,进行下一层的扫描加工,如此反复,直到整个原型制造完毕。由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用,故在工作时只需功率较低的激光源。此外,因为没有热扩散,加上链式反应能够很好地控制,能保证聚合反应不发生在激光点之外,因而加工精度高 ),表面质量好,原材料的利用率接近100%,能制造形状复杂、精细的零件,效率高。对于尺寸较大的零件,则可采用先分块成形然后粘接的方法进行制作。

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