朱財

(新疆天業(yè)集團模具中心，新疆 石河子 832000)

基于DELCAM軟件的閥蓋模具的設計與制造

Design and manufacture of valve cover mould based on DELCAM

朱財

(新疆天業(yè)集團模具中心，新疆 石河子 832000)

通過對DELCAM軟件中的PowerSHAPE、PS-Moldmaker、PS-Electrode、PowerMIL的模塊特點和設計計流程特點的分析，結合一套閥蓋的注塑模具設計制造。進一步說明了DELCAM軟件在提高塑料模具設計水平和縮短生產(chǎn)周期的作用，從而提高CAD/CAM 技術在注塑模具設計與制造的應用水平。

塑料模具；CAD/CAM；DELCAM軟件；模具設計與制造

在注塑模CAD/CAM 技術是改造傳統(tǒng)模具設計與制造的關鍵技術，使工程技術人員借助于計算機對產(chǎn)品設計、模具結構成型工藝、數(shù)控加工進行設計和優(yōu)化。DELCAM軟件是將CAD/CAM 技術高度集成化、系統(tǒng)化和參數(shù)化的多用途軟件。它除了擁有同類軟件所具備的通用功能外，還擁有靈活的復合建模。通過DELCAM 的 PowerSHAPE、PS-Moldmaker、PSExchange、PS-Electrode、PowerMILL完成模具從產(chǎn)品設計→模具設計→電極設計→模具加工和電極加工的過程。下面結合一個農(nóng)業(yè)節(jié)水中的閥門的閥蓋為例,介紹Delcam軟件在塑料注射模設計和制造中的應用。

1 塑料模具CAD/CAM結構方案

以DELCAM軟件為平臺,CAD/CAM功能為基礎建立良好的人機界面，系統(tǒng)以交互式為主體，以計算機為設計工具，繁瑣的計算、繪圖、編譯NC程序、模擬仿真加工為輔助作用，充分發(fā)揮人機雙方的優(yōu)勢,立足于模具生產(chǎn)的實際，使軟件模塊功能有效地用于生產(chǎn)實踐,此系統(tǒng)的結構圖，如圖1所示。

2 產(chǎn)品建立三維模型

圖1 系統(tǒng)結構圖

用戶通常提供的是產(chǎn)品的二維圖紙根據(jù)用戶設計要求，利用PowerSHAPE直接進行實體建模：PowerSHAPE提供的強大的實體曲面混合造型功能，通過由曲線網(wǎng)絡產(chǎn)生曲面、由分離曲線產(chǎn)生曲面、通過線框產(chǎn)生填充曲面、由線框產(chǎn)生驅動曲線曲面、擠出面、旋轉曲面、圓倒角曲面、調(diào)配曲面、實體的交、并、減、分、增厚、抽殼、隆起、模仿變形等和曲面與實體的相互轉換操作來完成塑件的規(guī)則曲面、自由曲面以及實體的設計。通過以上操作建立如圖2所示的閥蓋的三維模型。

圖2 閥蓋三維模型圖

3 注塑模具設計

在PowerSHAPE啟動Moldmaker模塊完成模具結構設計。Moldmaker中包括包括標準模架庫、型芯-型腔向導、自動模架向導、滑塊向導、冷卻向導、自動幾何特征向導。

（1）啟動模具鑲塊向導，框選模型，在彈出窗口中點擊產(chǎn)品，這樣向導就會自動分析運算，根據(jù)產(chǎn)品結構，自動找出模型的分模線，設置鑲塊的大小、塑件為pvc，選擇合適的縮放系數(shù)，根據(jù)每一步的要求，完成動模、定模鑲塊的設計，如果對效果不是很滿意還可以返回去進行修改，直到滿意為止。如圖3所示。

圖3 自動分析運算產(chǎn)品結構圖

(2)啟動模架向導：啟動模架向導，使用此向導可指定模架類型、模板尺寸，并確定與模架相關部件的尺寸，如導柱、螺紋、澆口套等。如上一向導選LKM的500×500的標準模架等。依據(jù)本制品的特點，確定每塊板的厚度，點擊下一步，進入模架向導運行成功頁面，模架基本參數(shù)全部完成，如要修改可回退進行。點擊完成，系統(tǒng)自動進行運算，并將各模板及相關部件分置在不同的層中，每個相關部件都有裝配關系，而且能將動、定模部分與鑲塊分成組。這些功能為設計者極大的減少了工作量，加快了設計速度。同樣利用PS-Moldmaker的自動向導功能,可以很輕松的生成頂桿、頂桿固定板、復位桿、墊板、澆口套、定位圈和墊鐵等相應零件，如圖4所示。

圖4 應用自動向導設計功能圖

(3)利用冷卻系統(tǒng)設計向導布局合理的水道。 在完成模具的結構設計后，我們可以通過ps-draft輸出標準或者自定義格式的二維圖紙，以備后續(xù)工作使用。

4 模具型腔加工

由于模具型腔較大，我們可以采取先利用加工中心進行粗加工，然后利用電火花通過電極進行精加工到位。再用加工中心粗加工時可以采用delcam軟件中的pomill進行編程，將模具中的型腔輸入到PowerMIL中，應用PowerMIL編寫出合適的數(shù)控加工成序，并且可以對所生成的程序進行實體加工仿真，檢查程序的正確性，如果發(fā)現(xiàn)程序中存在問題可以返回進行修改產(chǎn)生正確的加工程序，之后輸入機床進行加工。如圖所示為型腔粗加工路徑圖。

圖5 型腔粗加工路徑圖

5 電極設計

在完成模具型腔的粗加工后，還需要利用電火花成型機進行EDM加工，這就需要設計出合適的電極，在DELCAM軟件中Delcam Electrod模塊可以完成電極的設計。Delcam Electrod的特點是可以自動向導設計電極和生成EDM放電加工設置清單、帶有可擴展的標準件庫和用戶定義電極板坯和夾持庫，可選取電極板坯定位口，幫助EDM操作者正確安裝電極等特點。通過Delcam Electrod方便快捷的設計出和合適的電極。

結束語

通過對DELCAM軟件在注塑模具中應用的分析，可以看出delcam軟件對模具進行造型設計與數(shù)控加工編程，可以提高產(chǎn)品的設計效率，避免傳統(tǒng)方法人為因素多，要多次修改試模的缺點,充分發(fā)揮了數(shù)控設備的加工能力，減少模具設計及制造周期，同時，引入幾何和物理加工仿真提高了模具產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。

[1] 韓永軍.PowerMILL與模具高速加工技術[J].制造技術與機床，2003,12.

[2] 楊應龍.Delcam軟件在塑料注射模設計和制造中的應用[J].制造技術與機床，2003,11.

[3] 唐北平. CAM技術在現(xiàn)代塑料模具設計制造中的應用[J]. 塑料工業(yè)， 2015, 43(11): 4～7.

(R-03)

普立萬將在印度投產(chǎn)特種工程材料

普立萬(PolyOne)于日前宣布，將于2017年1月開始在印度西部城市普納現(xiàn)存工廠投產(chǎn)特種工程材料。

初步生產(chǎn)將涉及高性能應用的特種工程高聚物材料，這些材料能夠滿足阻燃、高強度和耐久性、硬度、抗化學性以及耐候性。此外普立萬專門聘請了位于印度有著特種工程材料背景的銷售和技術人員，并與當?shù)乜蛻艉献?，以加快產(chǎn)品投放市場的速度。

對于此次印度投產(chǎn)，來自普立萬特種工程材料部門的負責人Craig Nikrant,表示道：“通過和印度當?shù)氐母鲊蛻艉献骱蛣?chuàng)新，普立萬繼續(xù)深化在印度的良好聲譽。我們非常激動和自豪能通過在印度當?shù)赝懂a(chǎn)特種工程材料以及加強銷售和技術人員安置，進一步為印度客戶服務?！?/p>

普立萬印度區(qū)總經(jīng)理Vikas Vij補充表示道：“印度仍然是制造商和客戶的增長地區(qū)，通過加速產(chǎn)品投放市場，給予我們客戶競爭優(yōu)勢。我們非常自豪能夠成為他們的材料和服務供應商，并在未來和客戶一起不斷創(chuàng)新和成長?！?/p>

普立萬于2014年在印度普納新建一家工廠，主要生產(chǎn)著色劑和添加劑，為終端市場如：交通、電子電器、醫(yī)療保健、電線電纜和包裝服務。

摘編自“中國聚合物網(wǎng)”

新款冰瓶運用吹塑工藝獲英國Horners獎

英國R&DToolandEngineering公司制造的冰瓶，因其展示了運用塑料的高端產(chǎn)品市場，于日前獲得2016年英國Horners獎項。

HornersBottlemakers獎項設立于2002年，由英國塑料協(xié)會和Horners公司共同承辦。2016年的頒獎晚會于10月6日舉行，倫敦市長JeffreyMountevans也出席了該宴會。

2016年獲得HornersBottlemakers獎項的產(chǎn)品是由R&DToolandEngineering公司制造的冰瓶，該公司位于英國的薩頓因阿什菲爾德小鎮(zhèn)。

該公司起初主要面向化妝品市場，該看似玻璃材料的瓶子運用了吹塑工藝。評委會贊賞該冰瓶展示了運用塑料的高端產(chǎn)品市場，以及其非常引人注目的外觀設計。

摘編自“中國塑料技術網(wǎng)”

TQ320.671

1009-797X(2016)24-0084-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.24.025

朱財（1980-），本科，工程師，從事模具設計與制造和CAD/CAM以及電加工的研究和應用。

2016-11-17