基于Pro_E的盒体压铸模设计研究

1、压力铸特种铸造及有色合金2007年第27卷第6期基于Pro/E 的盒体压铸模设计研究黄勇吉宁郝永平布国亮(沈阳理工大学材料科学与工程学院摘要论述了应用Pro/E 及其二次开发工具Pro/TOOL KIT 等软件对盒体类压铸模设计的问题, 介绍了基于Pro/E 的盒体压铸模设计系统的结构及其组成部分。研究表明, 通过对Pro/E 的二次开发, 可以完成从三维图形到二维图形的转化, 从而实现盒体类压铸模的实体及平面图的设计过程, 显著地缩短了盒体类压铸模的设计周期, 提高生产效率。关键词Pro/E ; 二次开发; 盒体压铸模中图分类号T G 24911; TP311文献标志码A 文章编号1001-

2、2249(2007 06-0451-03CAD/CAM 技术被认为是现代模具设计的核心和重要的发展方向1。在对CAD 进行二次开发后,CAD 二维图形向三维图形的转化已得到实现2,3。在Pro/E 三维造型软件日益普及后, 三维造型已不再是模具设计的难点, 但要高效地进行产品设计以满足更高层次的要求, 须借助其高级开发工具包Pro/TOOL KIT 4。基于Pro/E , 方便设计。23压铸件逐渐向大型化和复杂化方向发展, 原来的模具设计依赖于手工, 仅凭设计者的经验, 设计周期长, 质量较难满足新产品压铸件的要求5, 为此, 开发压铸模的设计计算系统。压铸模设计计算系统是为解决压铸模具工艺参

3、数、方案选择等而提供的一套有效、合理、可靠的设计方案。这部分将采用VC +610编程软件来完成, 利用该软件设计计算压铸模具工艺参数、方案选择等的计算程序, 通过输入参数和选择参数得出最后参数, 并由计算程序保证参数计算的正确性, 最终将结果数据作为文件保存到数据库里面。使用该系统时, 用户可以输入设计的压铸件的种类, 然后系统将自动进入设计, 用户只需要输入一些必要的参数协助系统完成设计。压铸模设计计算部分由压铸机选择系统、浇注系统、推出机构设计系统等几部分组成, 其结构流程图见图3。3. 1压铸机选择1图1所示的盒体压铸件, 结构较复杂, 由4个侧面与一个底面组成, 底面由直径不均的孔和柱

4、体组成,4侧是形状不同的结构, 其中一个侧面如同暖气片的形状, 另外两个侧面都由5个长条形的凹槽构成, 其余一面是一个空框。侧面均需侧向抽芯完成。盒体利用Pro/E 软件的拉伸、倒角等命令对其进行三维造型 。图1盒体铸件的三维图2系统总体设计分析方盒体类零件具有以下特点:外部结构都是由4个侧面与一个底面组成, 侧面都通过侧向抽芯成型, 盒体底部用一个大镶块成型。找到这类零件的相似之处, 解决这类铸件的压铸模设计问题就容易了。本系统主要由3部分组成:压铸模设计; 图形处理; 数据库。系统结构见图2。在进行压铸模结构设计之前, 必须首先选择压铸机。压铸机的参数将影响到模具的各个方面, 比如模具最小

5、最大厚度、压室直径等。压铸模设计时需要考虑压射比压、锁模力、开模行程、合模行程和压室直径等方面的限制, 还要考虑模具与压铸机的装配和配合问题, 因此, 在设计压铸模时要对上述各方面进行校核。这部分的人机对话要求更高, 图形化用户界面必须完善。鉴于这些原因, 单独开发了压铸机选择模块, 该模块由多个收稿日期:2007203209hy195953163. com451 特种铸造及有色合金2007年第27卷第6期图6图形处理部分结构图4. 1参数化部分Pro/E 软件在提供强大的设计、分析、制造功能的图3压铸模设计部分流程图对话框组成, 压铸机选择对话框见图4。3. 2浇注系统设计分之一, , ,

6、排出等密切相关, 、充填时间、型腔温度等充型条件, 其设计是压铸模设计的重要环节6。传统的压铸模浇注系统设计比较麻烦而且复杂, 设计者需要查阅大量的资料, 而且浇注系统的设计是一个返返复复的过程, 浪费了设计者很多时间。本系统中浇注系统的设计采用VC +610编程实现, 直接计算出浇注系统的尺寸, 其中包括对直浇道、横浇道、内浇道、溢流槽、排气道的设计。横浇道的一对话框见图5 。同时, 也为用户提供了多种参数化设计开发工具。压铸模的零件中既包含标准件, 。针对压, 应用KIT 进行开发。, 只是尺寸不同, 这些, 可先建立一个零件模型, 控制零件中所有尺寸的参数, 通过改变各个参数的值生成所需

7、要尺寸的零件7。三维参数化的开发方法可以利用Pro/E 软件完成零件建模过程, 选取建模的零件尺寸参数必须保持完整齐全, 建立人机交互界面来控制尺寸参数改变, 完成零件的参数化造型。参数化造型过程见图7 。图7参数化造型过程4. 2平面图生成部分传统的压铸模设计完全采用人工绘图, 由于Pro/E软件不仅有三维建模的功能, 还有自动生成二维图形的功能, 而且生成的二维工程图转换成AutoCAD 平面图, 再进行修改, 这样大大减轻了模具设计者的负担。但针对某些模具零件的特殊性, 要生成合理的、修改少的图形, 还需要对Pro/E 工程图部分进行二次开发。Pro/E 系统的工程图配置文件, 对于工程

8、图的生成来说是非常重要的, 它包含了诸如工程图的文本字体类型、字高、字宽; 尺寸箭头的形式、长度、宽度; 尺寸公差的显示、格式等的设置8。由于Pro/E 系统提供的配置文件只满足企业的部分要求, 所以, 有些参数需要经过用户另行配置才能生效。以下为配置文件示例:drawing_text_height3. 500000text_thickness 01000000text_width_factor01700000图4 压铸机选择对话框图5横浇道设计对话框4图形处理压铸模设计系统的图形处理部分将采用Pro/E 大型三维造型软件及其二次开发功能, 即以VC +610为编译工具的Pro/TOOL KI

9、T 应用程序进行设计。首先对盒体压铸模的各个零件进行三维造型, 然后进行零件的参数化造型(即根据设计计算部分输出参数, 改变零件的大小 生成所需三维零件图, 然后组装装配图。三维零件图与装配图生成后, 自动生成二维工程图, 最后进入AutoCAD 中进行修改, 结构流程图见图6。本系统采用Pro/E 对其进行二次开发。在VC +610下编译Pro/TOOL KIT 应用程序, 系统将注册一菜单, 下拉菜单中有工程图生成命令。为了使系452压力铸特种铸造及有色合金2007年第27卷第6期标致汽车铝轮缺陷防止方法陈利平(浙江新昌职业技术学校摘要对某铝轮有限公司生产的标致汽车铝轮所产生的裂纹、疏松、

10、气孔等的原因作了分析。通过改进铸件结构、铸型、合金和工艺、涂料后, 该产品的合格率从40%左右提高到87%90%。关键词工艺结构; 熔炼; 涂料中图分类号T G 24912文献标志码A 文章编号1001-2249(2007 06-0453-02整铸铝轮常采用重力铸造, 其优点是冷却速度高, 晶粒细小, 铝合金车轮力学性能高, 设备投资小, 其缺点是铸件成品率不高, 产品质量不够稳定。针对某公司生产的标致汽车铝轮的缺陷进行分析, 对铸件结构、铸型、合金和工艺、涂料等进行改进, 产品的合格率大幅度提高, 取得明显的经济效益。热裂, 附近区域产生缩坑 。1热裂纹1. 11. (1 铸件结构设计整铸铝

11、合金车轮要得到合格, 裂纹主要集中在轮辋和辐板的交接处, 见图1中1处。从产生的位置来看, 轮辋和辐板交接处是一个热点, 使轮辋外模过热, 而且往往由于轮辋和辐板壁厚相差太大, 使热节点集中在轮辋与辐板交接处, 如果辐板比轮辋先凝固, 则辐板向中心收缩。在热节得不到补缩条件下, 该处常常形成铸件, 必须加以顺序凝固控制, 即轮辋首先凝固, 辐板在压力作用下补缩轮辋热节点, 然后辐板凝固, 轮毂部分补缩辐板, 轮毂最后凝固, 轮毂部分通过直浇道来补缩。这是整铸轮圈铸件结构设计必须考虑的原则。由于轮辋壁厚设计尺寸为610mm , 单面加工余量为115mm , 而辐板厚度为510mm , 这样辐板与

12、轮辋之收稿日期:2007204223作者简介:陈利平, 男,1964年出生, 工程师, 浙江新昌职业技术学校, 浙江新昌(312500 , 电话E -mail :zjxswp163. com统命令使用方便, 将所有命令集中于一个菜单, 方便用户调用。点击工程图生成命令即生成工程图 。由于工等命令。最后的装配图见图8。5结语应用Pro/E 软件及其二次开发工具对压铸模具进行设计, 缩短了模具设计周期, 减少人工操作时间, 同时也增加了模具的价值和市场竞争力。通过盒体压铸模具设计实例, 说明了基于Pro/E 的盒体类压铸模设计的实现方法, 对其他盒体类压铸模设计提供参考

13、。参考文献1潘利波, 罗继相, 潘欣. 基于Pro/E 二次开发的压铸模CAD 研究J.金属成形工艺,2003(1 :26230. 2孟宪嘉, 刘云生, 王承志, 等. 压铸模特征化实体建模技术的研究J.特种铸造及有色合金,2004(3 :42244. 3代六玲, 孟宪嘉. 三角带轮压铸模智能CAD 系统的研究J.特种铸造及有色合金,2002(1 :18219.4李世国. Pro/TOOL KIT 程序设计M .北京:机械工业出版社,2003. 5于彦东. 压铸模具设计及CADM .北京:电子工业出版社,2002. 6潘宪曾. 压铸模设计手册(第3版 M .北京:机械工业出版社,2006. 7

14、何培英, 纪莲清. PRO/E 参数化技术在冲压模CAD 中的应用J.2005(4 :64266. 8黄勇. 用CAXA 电子图板和AutoCAD2000设计电刷端盖压铸模(编辑:袁振国 J.金属成形工艺. 2002(9 :47252.图8盒体压铸模装配图1. 滑块2. 吊环螺钉3. 动模套板4. 支撑板5. 动模座板6. 固定板7. 推板8. 动模镶块9. 型芯10. 推杆11. 复位杆12. 导套13. 导柱14. 定模镶块15. 浇口套16. 活块17. 定模座板18. 定模套板程图不仅仅包括图形, 还包括尺寸、粗糙度、公差等, 针对上述问题, 也开发了工程图图框选择、自动标注尺寸453

15、Abstract Cont rol equations of kinetics and dynamics a 2mong t he plunger , shot sleeve and liquid metal have been established to simulate t he 2D flow field of liquid metal in shot sleeve based on co nventional flow field simulation , in which t he boundary and initial condi 2tions among t he t hre

16、es are considered. The effect s of different velocities of plunger on t he ent rapped 2gas de 2fect s in liquid metal in shot sleeve have been ap 2proached , which p rovides a reference for t he selection of slow -injectio n velocity in practical die casting. K ey Words :Shot Sleeve , Flow Field , N

17、umerical Simu 2lationNumerical Simulation and Optimization of G ating Sys 2tem for Aluminum Alloy E ngine B racket Ha n J ieli , Cao Ha nxue , Lo ng Siyua n , Guo J ia n (Chongqing Engineering Research Center for Magnesium Alloys , Chongqing University , Chongqing , China 2007, 27(6 439441Abstract T

18、he filling p rocess was simulated to analyze local overheat in die resulting f rom irrational filling and cold shut occurred in far 2end in aluminum engine bracket. The result s t t are caused by irratio nal on analysis , t he have been optimized. t hat t he desir 2able filling can be in t he optimi

19、zed ingate , which plays t he uniform temperat ure dist ribution in t he die and eliminates t he cold shut in filling far 2end in t he bracket.K ey Words :Aluminum Alloy , Die C astings , Numerical Simulation , Ingate , Process OptimizationWC P article R einforced Steel/iron Matrix Wear R esist 2ant

20、 Composites Zeng Shaoli a n , Li Wei (Depart ment of Materials Science and Engineering , Jinan University , Guangzhou , China 2007,27(6 441444Abstract The p rocess used to p roduce t he WC particle reinforced steel/iron mat rix co mposites was reviewed including cast 2infilt ration met hod , powder

21、metallur 2gy , overlay welding , elect ro 2slag casting , and t he se 2lection of t ungsten carbide and t he steel/iron base , in 2terface reaction and bonding st rengt h , properties of application of t he compo sites. The effect s of parame 2ters , such as binder , additive , shape and size of WC

22、particle , po uring temperat ure , on t he composites fab 2ricated by cast 2infilt ration met hod have been paid at 2tention to. It is pointed out t hat t he cast 2infilt ration met hod is a p romising technique for fabricating t he WC particle reinforced steel/iron matrix compo sites , while t he c

23、ombination of SHS wit h cast 2infilt ration is a very potential app roach. It is a spotlight on cast 2in 2filt ration for fabricating t he composites wit h compo site layer of 10mm in t hickness and on stabilization of composites p rocess as well as t he key technology of in 2dust rialization. Surfa

24、ce wear resistant composites are more suitable for part s in t he co nditions of local wear and small angle erosion , and t he process and t he com 2posites sho uld be selected according to t he wear condi 2tions.K ey Words :Particle R einforced , Tungsten C arbide ,C ast 2nf iltration , Steel/iron

25、Matrix Composites , Wear Problems in E nvironmental Protection in Chinese Foundry Industry and Its Countermeasures Ya ng Li 2jun 1, Ti a n Shiji a ng 2,Liu Do ngmei 2(1. Shenyang Ar 2chitect ure University , Shenyang , China ; 2. Shenyang Research Instit ute of Foundry , Shenyang , China 2007,27(6 4

26、45447Abstract The ext reme ponderance for environmental p rotection and imminence of solving environmental p ro blems in t he China , especially austere environmen 2tal p roblems about foundry industries were reviewed. Aiming at t he existing problems , some countermeas 2ures were given.K ey Words :

27、Foundry Industries , E nvironmental Protec 2tion , E nvironmental PollutionPreparation of Semi 2solid Al 25Cu Alloy by U ltrasonic Stirring Li Y o ngjun , Cheng a , Hua ng X i ao mei , Zha ng ng , Mo e of Materials Science of Technology , 25Cu alloy was prepared by ul 2t The effect s of important pa

28、rameters , such as melt temperat ure , t he ult rasonic t reat ment time and outp ut power of ultrasonic stirrer , o n t he semi 2solid st ruct ure of t he alloy have been observed The result s show t hat finer primary p hase can be ob 2served wit h increasing t he melt temperat ure in t he range of

29、 610to 660. In addition , t he p rimary p hase in t he Al 25Cu alloy can be converted from coarse den 2drite into fine sp heroids wit h increasing t he outp ut power and time of ult rasonic stirrer at 660.K ey Words :Semi 2solid , U ltrasonic Stirring , Al 25Cu Al 2loy , MicrostructureDesign of Die C asting Die for Box Part System B ased on Pro/E Hua ng Y o ng , J i Ning , Hao Y o ngping , Bu Guoli a ng (School of Materials Science and Engineer 2ing , Shenyang University of Science and Technology