CimatronE在注塑模具设计方案与数控加工编程中的应用.docVIP

PAGE / NUMPAGES Cimatron E在注塑模具设计与数控加工编程中的应用 　　作者在文中较为详细地绍了利用Cimatron E进行注塑模设计与数控加工编程过程中所涉及的产品分模设计、注塑模型腔型芯设计、模架的加载及凸凹模数控三轴铣削加工编程的一些关键技术，内容翔实全面，所举实例均来自生产实际，文章有较高的参考价值。 　　一、前言 　　C i m a t r o n 软件是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品，是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，有优良的三维造型、工程绘图和全面的数控加工功能，有各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理功能。Cimatron从20世纪80年代进入市场以来，在国际模具制造业备受欢迎，用户覆盖机械、铁路、科研、教育等领域。 　　Cimatron E是其较新的一个版本，提供了从产品设计、模具设计到工装工具制造的解决方案，使制造循环流程化。其丰富的数据交换接口，可直接对UG/Parasolid、Pro/ENGINEER、CATIA进行数据导入导出，同时可以IGES、Step、STL、DXF、DWG、SAT等数据格式进行交换。系统提供参数化混合数字建模二维图形输出、零件装配、标准模架等功能模块，同时可针对曲面分模，无需实体转换。其强大的曲面功能，可方便各种模具的设计，尤其是注塑模设计。系统提供的快速电极设计和Mould Design注塑模具设计，能自动完成产品的加载装配、分模和标准模架的选用装配。 　　Cimatron E提供智能化2～5轴数控加工编程，支持高速的NURBS程序输出功能。Cimatron E支持数控铣削、车削、线切割加工编程。五轴数控铣削加工包括五轴底刃、侧刃、五轴曲线和钻孔等加工编程，基于残留毛坯的加工和数控编程模板的切削加工编程，基于变速和高速切削加工功能。Cimatron E SDK提供了基于VisualC＋＋和VisualBasic二次开发语言的丰富函数库。在Microsoft VisualStudio集成开发环境下，利用这些函数库可以很方便地开发出自己专用的应用程序，为系统功能模块的扩充提供了较好的平台。 　　二、产品模具分模设计 　　注塑、锻压、铸造等产品塑性成形过程中的分模设计是模具设计中最为关键的一环，借助于Cimatron E系统提供的分模设计功能模块（Parting Application），用户可以快速地完成分模线、分模面的缝补、分模模拟等功能。良好的分模设计直接影响着后续产品的模架及模具的数控加工、注塑模拟以及产品的最终成形。Cimatron E系统的分模设计具备拔模分析、收缩率设计、分模线设计、分模面设计、分模面缝补、凸凹模毛坯加载、模具坐标系统定义、模具分模与模拟、凸凹模输出等设计功能。图1是利用Cimatron E完成的某产品及模具分模面。 　　 　　三、注塑模具设计向导 　　借助Cimatron E系统提供的注塑模具设计专家系统Mold Design，用户可以完成完整的模具设计，包括分模设计、标准模架、标准件和非标件的设计装配、电极设计等功能，并以三维或二维工程图数据输出。模具设计向导主要包括以下主要内容：加载凸凹模、冷却、注射、顶出机构、定位设计、标准模架和标准件调用、非标准件设计与子装配体设计、工程图及BOM表输出、NC数控加工代码设计等。MoldDesign是基于三维参数化实体造型的解决方案，它实现了模具三维设计的自动化，可完成所有单个零件、部件组件及标准件的设计和加载装配，可以方便地将对模型分成形芯、型腔、滑块和镶件。 　　Cimatron E的注塑模具设计Mold Design模块，可使用户进行如下功能设计： 　　（1）加载凸凹模工作部件于动定模架上； 　　（2）定位凸凹模工作部件； 　　（3）标准模架调用； 　　（4）加载替换模具工作组件，如螺钉、注射顶出机构单元、滑动单元等； 　　（5）冷却及注射流道设计； 　　（6）BOM表输出； 　　（7）模具设计规则及配置存储； 　　（8）一模多腔设计。 　　Mold Design模具设计模块中标准模架调用、BOM表输出与模具设计标准模板配置调用等功能，使用户针对企业自身的资源合理配置，同时可以提高模具设计的效率和质量。如图2所示的是系统提供的标准模架及标准件调用产品界面；图3、图4、图5分别为某产品凸凹模设计实例、模具设计装配树及模具设计完成后的零部组件BOM表。 　　 　　四、电极设计 　　在模具型腔制造过程中，金属切削加工无法完成的狭缝、尖角或清根部位可采用电火花加工，因此必须进行电极设计。作为电火花加工的关键部分，电极设计的合理性影响着狭缝、尖角或清根部位、型面等特征的成形以及影响加工效率的电参数的选用。使用C