金属奖杯模具的新技艺研制与应用

        随着三维计算机辅助设计的普及应用，越来越多的零件采用计算机进行三维设计，为三维CAD模具的设计提供了数据上的便利。应用三维CAD技术进行模具设计能有效地缩短产品开发周期，减少设计人员工作量，提高设计质量，并且其三维数据可直接用于模具型腔加工。
　　在缺乏设计产品的三维模型数据，或者设计部门由于种种原因不予提供三维数据的情况下，铸造部门进行铸造模具设计时，不得不重新根据二维图设计，首先重复进行三维造型，这种做法不仅会延长产品的开发周期、增加铸造模具设计的工作量，而且设计质量也难以保证，难以体现产品设计的意图。如果搞并行工程，铸造部门参与产品的开发和设计，则会带来一系列的好处。其中铸造模具设计就可以利用设计部门的产品三维模型数据。如果有了设计部门的产品零件三维模型数据，可以根据下面介绍的方法进行铸造模具设计。这种方法可以节省铸造模具设计时的三维造型时间，提高数据的准确性，加快铸件开发的速度，缩短产品的开发时间
铸件的三维CAD模具的设计路线在Pro／Engineer软件系统中，根据零件的铸造工艺设计图，对零件的三维模型进行修改，得到铸件的三维实体模型。在Pro／CASTING模块下，对铸件的三维模型进行比例缩放，进行砂芯抽取，分别在各砂芯上作出芯头、拔模斜度、配合间隙、浇注系统等，形成一个个完整的砂芯，对砂芯模样进行装配，检查壁厚、配合间隙是否干涉等。在Pro／MOLDESIGN模块下，进行模具分型面、结构设计。三维模具模型建成后，再直接由三维软件生成加工数据，用于数控加工。最后输出二维模具图纸。模具制造模具的三维模型建成后直接由三维软件生成加工数据，用于数控加工，以保证模具的制造精度，实现模具设计的意图
砂芯工艺设计通过聚合体积块所抽取的砂芯，只是形成铸件内腔部分的砂芯，还不是生产出合格铸件所需的砂芯，因此还需对砂芯进行工艺设计。
　　打开所生成的砂芯“。prt”文件，对缸筒挺杆组合、水套、水道等砂芯，分别按照工艺图作出砂型芯头、砂芯与模板之间的定位结构，以及砂芯上的浇注系统等。由于Pro／Engineer强大的再生功能，在各砂芯文件下对砂芯的修改，可以通过“再生”命令反映到文件1中，文件1中的参考件已经具备了铸件外模的雏形。
　　2.3.3铸型及前、后、上端的形成在文件1中，利用“Workpiece”
　　（工件）命令创建工件，把参考模型包围在其中，在“插入”下拉菜单中选择“拉伸”、“旋转”、“拔模”等命令作出前后端芯、上端芯与铸型的分型面，利用“DieVolume”（模具体积块）命令分割出前后端芯、上端芯，利用“拉伸”命令作出上下分型面，利用“DieVolume”（模具体积块）命令分割出上下型。
　　2.3.4砂芯分割由于铸件的内腔相通，抽取的砂芯中，六颗缸筒芯与挺杆是连在一起的，按照铸造工艺要求，缸筒芯与挺杆芯需要分开，且缸筒芯要按照气缸体的六个缸，分别为六颗缸筒芯单独制作模具，这就需要对砂芯进行分割。
　　在Pro／CASTING环境下创建新文件2，调入缸筒挺杆组合芯作为参照模型，在“DieVolume”
　　（模具体积块）菜单下，通过“Gather”
　　（聚合）命令生成体积块，在“插入”菜单命令下，按照工艺要求，作出分形曲面，通过“DieVolume”
装配检查在“装配校验”模块下，创建新文件3，将铸型与所有砂芯按照铸造要求，装配在一起进行装配检查，检查砂芯相互之间和砂芯与铸型的配合、干涉情况，预测铸件的壁厚。经检查确认正确无误以后，再进行模具的结构设计。
　　2.5模具结构设计在Pro／MOLDESIGN环境下创建新文件，将需制作模具的砂芯作为参照模型装配到新文件中，按照模具各模块外形尺寸大小，创建工件，利用“Parting Surf”（分型面）命令或“插入”菜单下的命令作出分型面，再利用“MoldVolume”（铸型体积块）＞“Split”（分割）命令分割出上、下、左、右等各模块。选择“Mold Comp”（铸型元件）命令生成各模块实体，在“插入”菜单命令下对各模块进行顶芯杆孔、复位杆孔、定位销孔、射砂孔等细节设计，设计模具的射砂、吹胺、顶芯系统，完成模具结构设计
铸造与设计部门在产品的开发阶段就搞并行工程，可以充分利用共享资源，加快铸造模具的设计效率，缩短铸件开发时间，并能相应有效地缩短新产品开发周期