本文探討了對方管壓鑄模的設計和CNC加工的相關內容。

　　介紹了運用CAD軟件Pm/E和CAM軟件Cimatorn進行管型特件壓鑄造模設計及CNC加上的全過程。

　　1 引言

　　目前，管型鑄件廣泛用于燃氣具等產品中：如廣東萬家樂，中山華帝，中山豪山等公司的燃氣具的產品中都有很多此類零件。這些零件都具有外觀為管型、結構類似于三通的特點，如圓管、方曹以及各種閥體等，材質為鑄鋁，主要工藝手段為壓鑄模成型。我公司在廣東中山的模具分廠多年來一直為上述廠家制造壓鑄模，本人負責壓鑄模的設計及cNc加工。通過多年的實踐，從保證鑄件產品質量，保證模具的話用性、使用壽命、交貨期等方面做了一些總結，并把它寫出來，以求和大家共同探討壓鑄模設計及加工的優化過程。

　　在產品開發中，市場競爭日益激烈，產品開發周期的長短和產品質量的好壞是贏得市場的關鍵。因些也為模具制造業提出了新的要求：模具的高精度，最短的模具交貨期，模具的使用壽命以及模具結構的適用性和高度自動化。下面以方管產品的壓鑄模為例，從上述幾個方面來論述管型鑄件壓鑄模的設計及CNC加工。

　　2 工藝分析

　　方管的產品示意圖及部分尺寸如圖1所示，管剖面的外輪廓為方形，內輪廓為圓形，整體結構與三通閥體相類似(其實在燃氣具產品中所用的各種通氣管及閥體等多為該種結構)，方管材質為壓鑄鋁合金。為提高鑄性的生產效率.可采用1模2件;方管內孔成型通過在模具的橫向和縱向上分別配臂兩個滑塊來實現抽芯。

　　為提高模具的使用壽命，可在模具的定模板和動模中分別鑲人定模鑲件和動模鑲件，來成型方管的外輪廓，定模鑲件和動模鑲件的材料為瑞典8407模具鋼，經洛氮淬火，硬度為44~48HRC，可實現模具壽命20萬次;對于成型各種孔的型芯，可采用1113模具鋼，經滲氮摔火，硬度為44-48HRC。由于型芯為易磨損件，需另備3-4套備用件，并將型芯的固定部分和行位塊的固定孔按標準配合尺寸加工.實現良好的互換性。為縮短模具的交貨期，模具采用三維CAD設計，使用的軟件為Pro/E。在建立方管二維模型時，需按分型面嚴格按照脫模斜度建立精確的三維模型。因為只有精確的三維產品模型，才能通過Pro/E的模具設計模塊設計出精確的模具型腔，精確的模具型腔才能真接用于編程，再進行CNC加工。使用的CAM軟件為Cimatron12，在此值得注意的是，用Pro/E建立的模型可直接或間接被Cimatmn12調用，直接用于加上程序的編制，而且無需顧慮在數據轉換過程中曲而的丟失。由此可以看出，整個設計和加工過程全部采用計算機輔助完成.基本上實現無圖紙加工，并極大地避免了錯誤的發生。該種設計和加工

　　方式對于類似的鑄件可保證壓鑄模交貨期僅為30天。

　　3　模具CAD

　　3.1 方管三維模型的建立

　　根據所給產品圖樣的尺寸及技術要求，建立產品零件的三維模型。此時注意的是，由于此模型要在Pro/E的模具設計模塊中應用來完成模具設計，而后模具的部分零件模型要直接用于CAM軟件Cimatront12進行編程，再進行CNC加工。所以，方管三維模型要嚴格按照分模線建立所有的脫模斜度，并且保證所有尺寸和脫模斜度完全符合產品圖樣的要求。這樣，就可以在后序的編程和CNC工作中一勞水逸。所建立的方管三維模型如圖2所示。

　　3.2 基于Pro/E模模具設計模塊的分模設計

　　由圖3可知，產品模型帶有6個小孔的一面向下布置，也就是說，將采成型這6個小孔的型芯位于動模一側。實際應用證明，這樣的布置是比較合理的：因為成型各種孔的型芯是易磨損件.在模具使用一段時期后，需要更換型芯，而處于動模一側的型芯較處于定模一側的型芯更容易更換和調整，互換速度快。所以，在產品模型布置時應盡可能將較多的孔置于動模一側。

　　圖4為所有分型面的示意圖，供參考。其中左滑塊1、右滑塊3、前滑塊4和后滑塊2為將來抽取四個方向上的滑塊所做的分型面。由于各滑塊在工作過程中經常處于滑動狀態，易磨損，所以在移動方向上在滑塊的側面(圖4)設計有2°-5°的斜度。對于型芯導正部位直徑和限位臺肩高度(圖4)的尺寸一般由客戶方的企業標準決定，因為這些件為易損件，該邢位的尺寸應按標準加上，以保證零件的可互換性，方便以后的維修與更換。

　　3.3 系統模擬鑄模

　　圖5為系統模擬鑄模的鑄件示意圖，供參考。

　　3.4 模具結構

　　如圖6所示.模架采用常用的壓鑄模三板結構，鑄件為1模2件，左、右滑塊分別通過斜導柱完成抽芯，前后滑塊分別通過油缸完成抽芯(這是因為前后的抽芯距離較長，在本次設計中選擇了用油缸抽芯，油缸為缸徑∮100mm、行程100mm的標準油缸)。

　　1壓板　2動模鑲件　3、21、22型芯　4、5左滑塊　6、7后滑塊　8、10右滑塊　9、11前滑塊

　　12定模鑲件　13斜導柱　14鎖緊塊　15料套　16鎖緊塊　17定模板　18動模板　19導套　20油

　　缸組件　23導柱

　　4　模具CAM

　　如圖6所示，需要CNC加工的模具零件上要有定模鑲件12、動模鑲件2、定模板17、動模板18。定模鑲件和動模鑲件的加工是基本相同的，是方管外形的主要成型模具零件，粗坯加工好后，進行CNC加工，留量約為0.66-0.8mm(材料為瑞典8407模具鋼)，之后淬火，返回后進行精加工，CNC加工至尺寸，待試模合格后熏化處理;定模板和動模板的加工是基本相同的，它們是主要的模具結構零件。在這里需要指出的是通過Pro/E模具設計模塊設計出的零件模型.可以直接用CAM軟件Cimatron 12編程，再用于CNC加工，圖7是基于Cimatron 12動模鑲件的部分加工程序。

　　5 結束語

　　近幾年.我們為許多家燃氣具、廚具廠商設計了很多與方管類似的管型鑄件壓鑄摸，通過幾年的實踐，感覺到依賴于現代高科技手段的這種設計及加工方式在保證產品質量、提高模具壽命和縮短模具交貨期等方面都具有很大的優越性。正因如此，使用Pro/E設計再用Cimatron加工為眾多模具工程技術人員所熟悉，已成為現代模具制造業的主流。