基于三维造型的收音机上盖注塑模具CAD/CAM

5 数控加工主要注塑模具零部件

    5.1 注塑模具型腔加工工艺分析

    本副模具的型腔上表面由1个平面、2个复杂的曲面和浇道所组成。针对3部分的形状特点，选用的刀具和方法各不相同，最后按铣曲面、加工浇道、铣平画的加工顺序进行。

    5.2 制造模型厦环境的建立和设置

    1)加工几何模型的建立。以铣曲面加工为例，选取型腔上表面的复杂曲面，采取曲面铣削的方法进行编程加工。

    2)选择刀具。在Pro/E系统中，依据工件材料的性能、数控机床的加工能力、切削用量、加工工序等相关因素，在制造管理器对话框中的NC序列设置完成。再以上述的铣曲面加工为例，粗、半精铣刀的材料为GY8，长度统一选100，直径分别选10、5。

    3)设置数控加工制造工艺参数。数控加工制造参数的设置主要分为：切割选项、NCL(刀位文件)名称、进给参数、入口/出口参数、切割参数、机械参数等6大部分，在Pro/E中的参数树管理器对话框中完成设置。总的来说，如果细分，每部分的参数选项较多，总共有80多项，因此设置相对较为复杂，但在加工时，也可以采用简化设置参数的方法。例如以加工收音机的上盖注塑模的型腔为例，曲面铣削加工的方式选定后，主要考虑机床性能、刀具类型、工件材料、加工效率、加工工艺性等参数即可。

    5.3 数控加工刀具路径的生成

    通过上述过程完成数控(NC)加工系列设置后，执行NC序列菜单中的“轨迹演示”命令，此时数控加工刀具路径在Pro/E系统下自动生成，并且能完成自动演示加工过程、检测过切等功能，让用户了解设计是否有问题。如果设计没有出现错误，则执行“完成序列”命令，生成NC序列，然后执行“CL数据”命令，最后生成如图12所示的CL数控加工刀位文件。

    图12 部分注塑模具型腔数控加工CL数据

    经处理后，将此文件生成符合数控加工要求的程序，数控机床则根据RS232数据接口传递过来的程序，自动完成注塑模具的型腔加工。

    5.4 VERICU软件下数控仿真加工演示

    VERICUT作为具备进行刀具轨迹和机床运动仿真功能的专门数控仿真加工专用软件，借助其先进的虚拟现实技术和三维显示技术的作用，实现了逼真的数控加工过程模拟，并能实时检测加工的错误。模拟步骤如下：加工系列的选定，执行Pro/E下“屏幕演示”→“NC检测”的命令，调用仿真加工软件VERICU，最后结果如图13所示。

    图13 仿真加工软件VERICU模拟效果图

    以上所描述的注塑模具零件数控加工过程只是对本副模具的型腔模块进行数控编程及加工模拟，实际型腔的加工中，过程较为复杂，细节考虑也是比较多的。

6 结论

    从以上Pro/E三维软件系统下对注塑模具进行设计和加工可以看出，三维软件在造型方面的功能较为完善，而且在设计和加工制造方面的功能也基本能满足生产需要。因此，在生产中利用三维软件对注塑模具进行设计，可以提高注塑模具的设计效率，降低成本，并且利用软件集成的NC模块替代手工编程来完成一些模具零件的复杂曲面加工，体现了加工中心在制造中的作用，提高了模具制造效率，在模具生产中真正实现了设计与制造一体化。