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摘要:本零件整體外部輪廓復雜,且孔系較多,在上、下、后表面均有若干孔,故該零件采用熔模鑄造。閥體兩側面為兩個直徑不等的外圓,精度要求高,且為該零件的重要表面。通過Pro/E軟件對工件進行三維造型,設計工件的熔模模具,該模具為一模兩件,開模后工件留在下模,再利用MasterCAM軟件,對模具型腔的加工進行CAM仿真。
關鍵詞:熔模鑄造;Pro/E;模具設計;CAM仿真
0引言
近年來,熔模鑄造工藝日漸成熟,通過熔模鑄造可以獲得復雜形狀的零件,并且鑄造的合金不受限制,通過熔模鑄造獲得的鑄件與砂型鑄造相比具有較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度,可實現少切削或無切削[1-2]。鑒于電磁閥的諸多實用性和應用領域多面性,這里給出一種搖臂加工電磁閥,通過Pro/E軟件對工件進行三維造型,設計工件的熔模模具,再利用MasterCAM軟件,對模具型腔的加工進行CAM仿真的具體過程[3-4]。
1搖臂加工電磁閥鑄件結構
1.1搖臂加工電磁閥零件的結構分析
該零件主要由平面,圓柱面,通孔,盲孔,斜孔,內螺紋構成。其中,在零件中貫穿上下平面的通孔直徑為10.3及底部直徑為12的螺線管孔,上表面有沉頭的底孔為8.5的M10螺紋孔及臺階下底孔為5的M6螺紋孔。在閥體的后端面有大小不等的三個階梯孔其中直徑為10的孔存在直線度要求。閥體下表面有三個底孔為5的M6螺紋孔,兩個直徑分別為3.7和4.09的同心階梯孔,直徑為6的盲孔及直徑為4的斜孔。
1.2搖臂加工電磁閥零件的三維造型
通過零件的結構特征分析,可以確定出造型的方案,造型過程中應用的軟件為Pro/E[5]。主要利用拉伸、旋轉、鏡像、創建面等命令造出外廓,用拉伸去除材料來造出內部的接孔,然后建立各處倒角,溝槽,即完成造型。搖臂加工電磁閥零件的毛坯圖,如圖1所示。毛坯與零件外形上區別不大,毛坯將貫穿上下表面的三個孔直接鑄出來,其余的孔采用機加工將其加工出來。毛坯進行倒圓角設計能夠保證毛坯件順利開模。
2模具設計
2.1模具分型方案設計
分型方法,采用Pro/E軟件,模具分型面設計在兩外圓的中心線處,平行于上下表面。這樣設計可以使兩外圓完整地開模,且零件中間閥體部分上下垂直,這樣設計可以較為容易對零件進行開模。
2.2模具三維模型的建立
模具的設計方法為上下直接開模,由于零件尺寸較小采用一模兩件的開模方式。考慮下面與模具接觸面積大且模具的型芯留在下模,故開模時毛坯會留在下模,采用氣缸將毛坯頂出,上模兩個圓臺連接成的凸臺機加工出來后裝配在上模。
3搖臂加工電磁閥模具型腔的CAM設計
3.1搖臂加工電磁閥模具型腔加工工藝
該零件毛坯為精鑄件所以模具為精密鑄造模具,精度要求較高,模具分為上下型腔分型面為中心軸線,上下型腔表面,采用VX500立式加工中心,刀具選用?4的球頭銑刀,加工工藝路線為:粗銑-半精銑-精銑。
3.2搖臂加工電磁閥零件模具型腔CAM仿真
利用MasterCAM軟件,對模具型腔的加工進行CAM仿真,選擇加工表面,設置加工參數如圖3所示,選擇加工邊界,進行仿真模擬。
4結語
1)對本工件而言,將模具設計成自動開模,可以節省制做蠟模的時間,能夠從源頭上提升生產效率。2)通過CAM仿真結果,可以更好地選擇道具加工模具型腔,保證型腔的尺寸精度,以便保證制造蠟模的尺寸精度,可以提高產品質量,能對實際生產提供很大幫助。
參考文獻:
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[3]蘇茶旺.Mastercam在模具CAD/CAM一體化中的應用[J].機電產品開發與創新,2016,29(3):98-100.
[4]李亞平,溫麗雪.基于CAXA軟件的運動機構典型零件的CAM造型與仿真加工[J].數字技術與應用,2015(8):114-115.
[5]張曉光,臧思鴻.應用逆向技術的汽車叉形排氣管的模具設計[J].鑄造技術,2017,38(6):1469-1471.
作者:姜濤 張曉光 謝小凱 溫學偉 單位:遼寧工業大學機械工程與自動化學院