基于pore的烟灰缸设计.docx
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基于pore的烟灰缸设计
基于pore的烟灰缸设计
基于Pore/EngineerWildfine的烟灰缸设计
摘要
本文主要阐述了基于Pro/EngineerWildfire软件的烟灰缸实体三维建模、模具设计和模拟开模、模架设计及模具的数控加工,并为烟灰缸企业提供了生产技术和流程,也为前期产品的研究和后期产品的有效加工提供了实际生产经验。
同时,为解决压铸模具在设计和制造中存在的模具的热平衡分析、冷却系统设计、零件的快捷安装和更换及模具的质量和精度等不足,提供了理论依据和实践依据。
关键词:
Pro/E;压铸模具;三维建模;模具设计;数控加工
Abstract
Thispaperintroduces2-Dmodeling、moulddesigning、simulationofopeningmold、mouldbasedesigningandNCmanufacturingofmouldbasedonPro/ENGINEERWildfiresoftware.Furthmore,productiontechnologyandprocessareprovidedforAshtrayEnterprise.Andprovidingthepracticalproductiveexperienceforresearchofprimaryproductandeffectivemachiningoflatterproduct.Atthesametime,providingthetheoreticalbasisandpracticalbasisforsolvingheatbalanceanalysisofmould、designofcoolingsystem、rapidinstalltionandreplacementofpartsandqualityandprecisionofmouldindesignandfabricationofdiecastingmould.
Keywords:
Pro/E;diecastingmould;Three-dimensionalmodeling;moulddesigning
1序言
1985年,PTC公司成立于美国波士顿,开始参数化建模软件的研究。
1988年,V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。
经过10余年的发展,Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。
目前已经发布了Pro/ENGINEER2000i2。
PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。
Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。
下面就Pro/ENGINEER的特点及主要模块进行简单的介绍。
主要特性
全相关性:
Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。
这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。
全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。
基于特征的参数化造型:
Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。
这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先设置很容易的进行修改。
例如:
设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。
装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。
通过给这些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改参数很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。
数据管理:
加速投放市场,需要在较短的时间内开发更多的产品。
为了实现这种效率,必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。
数据管理模块的开发研制,正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作,由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能,因而使之成为可能。
装配管理:
Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。
高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。
易于使用:
菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得容易学习和使用。
它是一套由设计到生产的机械自动化软件,是CAD/CAM领域中最具有代表行的产品
模具是现代工业,特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关机械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工业、日用品等工业必不可少的工艺装备。
据资料统计,利用模具制造的零件数量,在飞机、汽车、摩托车、拖来机、电机、电器、仪表仪器等机电产品中占80%以上;在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上;在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上;兵器产品中占95%以上。
目前我国的模具生产厂约有3万多家,从业人数80万人。
在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%、塑料模具约占33%、压铸模具约占6%,其它各类模具约占11%。
随着我国压铸制造工业的不断发展壮大,压铸模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。
在经济全球化的浪潮中,产业发展过程中的国际分工正在形成,基于成本的压力,大量外商在我国采购压铸件,甚至还在我国建立压铸生产基地,从而使我国的压铸模具制造水平和能力有了很大提高,模具质量与先进工业国的差距逐步缩小,价格低廉驱使国外采购量剧增。
而海内外模具市场的需求对我国模具产业的兴旺也起到一定的推动作用。
同时,随着汽车行业的快速发展以及国产化过程的加快,如汽车缸体、仪表盘、启动档变速箱壳体等大型、精密、复杂的压铸件的需求会越来也大,从而使大型、精密、复杂的压铸模具的需求会越来也大。
虽然,我国压铸模具的设计与制造水平在一定程度上有了很大提高,但是压铸模的制造总体来说与国外先进工业国家相比差距仍然很大,主要表现在:
1、结构复杂些的模具以造复制模为主,缺乏创新能力;
2、在设计时对模具的热平衡分析、冷却系统设置及零件的快捷安装和更换等方面考虑欠周全;
3、制造的模具质量和精度较差;
4、模具在使用时稳定性不高、故障率大。
这些在设计和制造上存在的缺陷可能会导致所生产的模具不满足使用的要求,造成一定的浪费。
因而亟需发展有效、准确的设计与制造压铸模具的方法。
1.1模具行业简介
模具是制造业的重要基础工艺装备。
模具品种繁多,共有大类,其中冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具、橡胶模具、粉末冶金模具、拉丝模具、无机材料成形模具等是最主要的八大类,用于制造业中的几乎所有产品的生产。
现代模具制造业已成为技术密集型和资金密集型的产业,它与高新技术已形成相互依托的关系。
一方面,模具是直接为高新技术产业化服务的不可缺少的装备;另一方面,模具生产本身又大量采用高新技术及装备,因此,模具制造已成为高新技术产业的重要组成部分。
模具成形零件时实现快速、优质、低耗是国家可持续发展战略的要求。
1.2我国模具设计工业概况
在我国,模具生产长期以来一直被当作产品生产的工艺后方,生产的模具也主要是自产自配。
改革开放后,我国模具工业发展十分迅速。
国民经济的发展对模具的需求越来越大,原有的国有模具企业有了很大发展,而三资和乡镇、个体模具企业的发展更为迅速。
例如广东省和浙江省,原来模具生产规模不大,在国内未占重要地位,但目前主要依靠三资企业的广东省全省有多家模具生产企业和主要依靠乡镇、个体企业的浙江省全省有多家模具生产企业。
据国内不完全统计2003—2006年间模具生产及进出口的情况。
虽然中国模具工业发展迅速,但仍不能满足我国制造业发展的需求,特别是中高档模具,在精密、大型、复杂、长寿命类型的模具仍旧供不应求。
由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面中国与国际水平相比尚有较大差距,所以每年尚需大量进口。
由于中国模具价格比较低廉,水平也在不断提高,因此出口发展很快。
近年来每年出口增长幅度比行业增长幅度大得多。
在模具产值产量和进出口迅速发展的同时,近年来中国在模具行业技术进步和模具水平的提高方面也取得了可一定的成绩。
现在,我国已能生产精度达到2µm的多工位级进模,寿命可达3亿冲次以上。
个别企业生产的多工位级进模已可在2000次/min的高速冲床上使用,精度可达1µm。
在大型塑料模具方面,我国已能生产43英寸(109cm)大屏幕彩电和65英寸(165cm)背投式电视的塑壳模具、10kg大容量洗衣机全套塑料件模具以及汽车保险杠、整体仪100t。
我国模具企业CAD、CAM、CAE、CAPP、PDM、PLM、ERP等数字化信息化技术的使用面正在不断扩大,水平也在不断提高。
自从我国加入WTO后,国内模具市场不断扩大,国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具国际采购的趋向十分明显。
因此,展望未来,国际、国内模具市场总体发展前景美好。
我国模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期。
1.3我国压铸模具行业发展现状
目前,我国生产上所需的压铸模具基本上可以做到自给,但一些新产品和零件的压铸模,尤其是大型、薄壁、精密模具和技术含量高、难度大的模具一般还要需引进。
随着技术引进的同时还要购买大型的压铸机,从而使压铸市场异常活跃,压铸产业的高速增长带来了压铸模具制造工业的一片兴旺,主要表现在以下几个方面:
(一)汽车行业压铸模具的生产
目前,国内完全有能力自行设计和制造汽车行业使用的中、大型压铸模具,如离合器、变速箱、转向器、齿轮箱等。
这一类模具一般由汽车企业模具分厂或有实力的专业模具厂制造。
随着技术合作或技术转让的出现,一般从国外引进同一产品的首个模具,其后补充的模具则在吸收、消化进口模具的基础上研制。
如,上海乾通汽车附件有限公司从美国引进在3000KN压铸机上使用的大型模具,该厂也自行生产部分自用大型压铸模,尤其是镁合金模具。
除此之外,该厂还委托国内厂家制造适合在18000—25000KN压铸机上使用的F15汽车离合器及油底盘模具。
同时,东风汽车公司使用的富康轿车的离合器和变速箱的大型模具也是国内厂家制造的。
迄今为止,我国自行设计、制造的最大的汽车零件压铸模是一汽铸造有限公司铸造模具厂生产的“中间壳体——变速箱”模具。
该模具重达33.5T,主见重量29KG,32000KN压铸机成型,制造难度极大。
广州市型腔模具制造有限公司前后为夏利、富康、北吉、长安、大众、通用、标致、本田、庆铃等汽车厂制造大型汽车压铸模。
成都兴光压铸工业有限公司为一汽、二汽、长安厂家提供的模具,黑龙江省模具技术开发中心生产的变速箱模具,北仑模具压铸有限公司的“双缸柴油机箱体”模具都具一定的特色。
这些厂家的产品反映出,目前我国在汽车大、中型压铸模开发与制造上有一定的水平和数量。
(二)摩托车行业压铸模具的生产
摩托车行业使用的压铸模已能大量生产,完全可以满足国内的需求。
自从我国成为摩托车生产大国以来,每年所需的压铸模越来越多,绝大部分都是国产模具。
不少企业提供的模具在性能与寿命上都比较接近日本同类产品,该类模具制造成熟、周期短、价格低,如摩托车的左、右曲轴箱。
在北仑地区大约2—3个月就可制造出这类模具。
摩托车模具主要来源于行业的模具厂及专业的模具厂,特别是浙江宁波一带的模具厂。
如北仑地区众多的模具厂、北京模具厂、成都兴光压铸工业有限公司、共立精机(大连)有限公司及广州市型腔模具有限公司每年都提供大量这类模具。
此外,宁波经济技术开发区吉业汽配模具有限公司和湛江得力化油器厂生产的化油器模具水平较
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