Cimatron E在重力铸造模中的应用

彼岸花开

对于工模具制造业来说，Cimatron E是一个高智能的CAD/CAM一体化解决方案。在重力铸造、低压铸造等大型复杂模具制造行业中，Cimatron E更是以其最优的性价比，极大的缩短了客户的产品交付时间。在这里我们以南京法塔模具有限公司的产品为例，介绍Cimatron E在重力铸造行业中的应用。
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南京法塔模具有限公司是一家以制造重力铸造模为主的大型模具企业。在铝铸件中相对于其它铸造方式，重力铸造其制造工艺的复杂性是相当高的。铝缸盖重力铸造模是其典型的产品之一（如下图）：

铝缸盖重力铸造外模

因此，选用哪种软件来保证模具加工质量是他们企业赖以生存的关键因素之一，最终他们选择了Cimatron E。在这里，以铝缸盖重力铸造模中水套芯的模具设计和NC编程为例来看一下Cimatron E是如何提高加工质量、缩短产品交付时间的。
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一、模型设计

& a8 b7 H! r8 O: ]" Q9 R. M) |Cimatron E拥有强大的数据转换接口，它除了涵盖所有的工业标准数据格式（如：IGES,STEP等），还可以直接读取一些主流ＣＡＤ系统的数据格式（如：CATIA、ug、PRO/E等）。上游客户提供的数据格式是Pro/e WildFire2.0的，我们通过Pro/e直读接口把文件导入到Cimatron E中。

在数据输入以后，我们利用内嵌的修复工具对输入的模型进行检查，删除或修复在其它造型系统中产生的影响加工质量的曲面（如删除面积0.001m㎡的曲面、修复不光顺曲面）。最后我们利用Cimatron E的曲面实体混和建模功能，造型得到最终需要的模型。

二、模具设计

; C$ u5 B# U" S& K* f/ s6 Y$ P, P在造型环境中对输入的水套芯模型进行处理以后，我们将利用Cimatron E得到制造水套芯所需要的芯盒模型，我们使用的是Cimatron E的快速分模（Quick Split）。在快速分模中，Cimatron根据指定的开模方向智能的将模型分成型芯、型腔、侧滑块等组成部分，同时自动产生构造分型面需要的分型线，利用这些分型线我们可以快速得到最终芯盒造型。不仅如此，在快速分模中Cimatron还提供了拔模角分析工具，可以智能的检查出模具在开模过程中是否存在倒扣的面，并加以修正。下图是最终的分型结果（上、下模＋左、右侧滑块）：

三、电极设计
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+ c) _3 \4 U4 P  C* Q5 @2 u在型腔模加工中，电火花加工是一种不可缺少的辅助加工手段，如何快速、准确的设计出电火花加工所需的电极对缩短制造时间有着非常大的影响。为此，Cimatron E提供了专门的电极设计模块――快速电极（Quick Electrode），它提供了很多造型工具以便我们可以在很短的时间内设计出我们需要的电极。比如：在快速电极环境中，我们可以利用模板提高电极的设计速度。更为方便的是，对于设计好的电极，我们可以一次产生所有生产上需要的电极装配图纸和电极检查图。

$ p& J9 F3 J3 R4 B7 N0 Q& m丰富的电极模板

设计好的电极

电极装配图

电极检查图

四、ＮＣ编程

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在对水套芯进行模具设计、电极设计之后，我们便可以开始对芯盒模型进行ＮＣ编程了，Cimatron高效安全的编程环境，大幅度的缩短了整个加工周期。

高效安全的ＮＣ编程功能是Cimatron E最值得骄傲的功能之一，也是领先于其它CAD/CAM软件的重要原因。CimatronＥ支持2.5轴到５轴的编程，在编程过程中残留毛坯、自适应加工、工艺模板等技术的使用最终保证了芯盒的加工质量。更值得一提的是，Cimatron 在Ｅ６版推出后，整个加工过程Cimatron都提供了高速铣的功能。下面我们以粗加工编程为例，说明如何利用Cimatron E得到高效合理的加工程序：
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" R) t- s3 f& j, G8 r7 ?: k; |加工工艺：Volume Milling/roUGh spiral
刀具：Φ３０端面铣刀
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1． 斜向进刀――保护了刀具，缩短了加工时间

2． 变层高、大步距的加工方式，在大幅度提高粗加工质量的同时也缩短了加工时间。

3． 对高速铣的全面支持，大幅度缩短了加工时间

综上所述，Cimatron E提供的各种优秀功能使得复杂的重力铸造模的设计变得简单、安全、易行。