铝材挤压模具经常使用 三维模子 软件运用 及画法

1 铝型材挤压行业中模具的地位

跟着 中国经济扶植 高速成长 ，中国建筑行业成长 也迅猛起来，铝型材需求量也不息地增添 。模具是工业临盆 的根本工艺设备 ，挤压模具是挤压进程 产生 的场合 ，在铝型材挤压临盆 起到相当 主要 的感化 ，直接影响到挤压产物 的质量，决意 了挤压产物 的外形 、尺寸精度及外观质量。型材外形 的多样性，复杂性使得这个行业对模具的要求也不息提高。

模具加工精度是对加工的最年夜 要求，若何 快速公道 的将挤压模具加工出来是铝型材模具设计及制造的要害 。

2 经常使用 三维建模软件

三维图的绘制可以或许 让人感受 到平面图象 的立体结果 ，常常 需要借助三维建模软件经行绘制和点窜 。当今 运用 比力普遍 的三维建模软件包罗有Solidworks，SolidEdge，UniGraphics, Pro/Engineer， CATIA,乃至 AutoCAD等。本文是基于Solidworks睁开 会商的。

SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开辟 的三维CAD系统，其所遵守 的易用、不变和立异 三年夜 原则获得 了周全 的落实和证实 ，使用它，设计师年夜 年夜 缩短了设计时候 ，产物 快速、高效地投向了市场。功能强年夜 ，组件繁多、易学易用和手艺 立异 是SolidWorks 的四年夜 特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 可以或许 供应 分歧 的设计方案、削减 设计进程 中的毛病 和 提高产物 质量。

在今朝 市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计进程 比力简捷而轻易 的软件之一。美国闻名咨询公司Daratech所评论：“在基于Windows平台的三维CAD软件中，SolidWorks是最闻名的品牌，是市场快速增进 的向导 者。”在强年夜 的设计功能和易学易用的操作（包罗Windows气势派头 的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks ，全部 产物 设计是可百分之百可编纂 的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相干 的。SolidWorks 供应 的AutoCAD摹拟 器，使得AutoCAD用户可以连结 原本的 作图习惯，顺遂 地从二维设计转向三维实体设计。只有SolidWorks 才供应 了一整套完全 的动态界面和鼠标拖动节制 。“全动感的”的用户界面削减 设计步调 ，削减 了过剩 的对话框，从而避免了界面的零乱。在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并连结 这类 参考关系。在装配的情况 里，可以轻易 地设计和点窜 零部件。对 跨越 一万个零部件的年夜 型装配体，SolidWorks 的机能 获得 极年夜 的提高。

3 三维模子 绘制中要害 要素及其影响

本文触及 的模具三维模子 是用于仿真流体阐明及模具强度校核，为轻易 在有限元阐明软件中的几何处置惩罚 和网格划分，三维模子 的画法可能同现实 数控加工的三维模子 略有不同，需要统筹 网格质量及仿真的效力 ，是以 三维模子 中部门细节应尽量的简化，从而在包管 较量争论 精度的同时，尽量 削减 较量争论 时候 。三维建模一般依照 先画桥位、孔型、后画模芯及工作带的顺序。本文针对模子 从二级桥等几个特殊点，商量 一下需注重的事项或对细节方面的优化处置惩罚 。

3.1二级桥的画法

对 一些长宽比力年夜 的型材，常常 会采取 二级桥过渡的方式 包管 供料和强度。

图1 等距二级桥

部门设计者采取 等间距的二级桥设计方式（如图2），如许 的设计三维模子 画起来可以采取 相对简捷的方式实现，较量争论 线段的深度后先按角度将第一级桥拔模再倒角便可 实现。

图2 等距二级桥的设计图

但对 上下线段不等距的设计图（如图3所示），我们是经由过程 放样切除完成的（如图4所示）。

图3 不等距二级桥

图4 放样切除

放样切除采取 的是设计图上的轮廓线，然则 轮廓的深度纷歧 样，画出来的模子 也会存在较年夜 的差别 性。部门设计者优先斟酌 模具的强度，以模面为基准绘制曲线，从仿真结果 上看，常常 会使得棒料进入分流孔后很难向双方 散开，加工后也可能会有凸出的包，使得孔正对的面比力快。而依照 角度肯定 轮廓深度来绘制，桥位厚度稍有减薄，强度稍有减弱 ，但看起来会顺畅很多 （详见图5-7）。具体需凭据 型材模具要求进行改善 。

图5 轮廓在模面结果 图1

图6 轮廓在模面结果 图2

图7 轮廓不在模面结果 图

3.2扩孔的画法

图8 扩孔（内侧放样外侧拔模）

“小棒出年夜 料”，扩孔是当今 比力习用 的设计方式， 部门同业 采取 直接放样切除的方式 ，快捷轻易 （如图9）。然则 由内而外的轮廓是不是 应当 在统一 个高度上面？从加工情况看，应当 未必。采取 MasterCAM绘制也是需要对内轮廓向外偏移，由于 此轮廓是跟桥位下斜后的轮廓相接的。

图9 直接放样得出扩孔

图10 拔模扩孔

所以我们采取 内侧放样外侧拔模的方式 （见图8）。具体操作，图10所示。外围斜度拔模后结果 跟放样切除根基 一致，接近 模芯一真个 放样切割，轮廓跟桥下斜后深度连结 一致，切割后接近 模芯的处所 就不至于将模芯切出一个凹槽，跟现实 临盆 的模具连结 一致。固然 ，如许 绘图 会使得孔的斜度稍年夜 ，有点反对 的反感化 ，同时压力相对也会稍年夜 。

3.3入料沉桥

某些需要局部增添 进料的铝型材，有时采取 入料沉桥的设计思绪 。画三维图步调 的前后 顺序 也起到了主要 感化 。以本厂为例，我们采取 内轮廓放样，外轮廓拔模，再沉桥圆角完成。要害 点在于沉桥应当 甚么 时辰切除，先切除拔模可能没法 完成，三维图形的完全 性也得不到包管 。

如许 的绘图方式既能知足 设计的各类 要求，也能在加工上比力轻易 的完成，根基 上也跟上机临盆 的模具连结 一致。

3.4引流槽做法对挤压成形等的影响

引流槽的深度，宽度直接影响到供料足够与否，一般设计者会在二维图纸上加以申明 ，也有部门厂家是交给电火花工序的人员依照 制订 的尺度 进行加工。然则 引流槽的外形 却不尽沟通 。

一般的槽位，可以经由过程 倒角加恰当 的圆角实现（如图15，图16所示），相当于电火花后打磨滑腻 。凭据 本厂加工的模具近况 ，如许 的画法根基 能包管 到模子 的真实性。槽边不需要过量 的圆角过渡，过量 圆角反而使得三维模子 在该处的供料增添 ，打磨工序上也会挥霍很多 人力，加工上常常 会疏忽 失落 ，是以 三维模子 也作响应 的简化。这类 槽型主要针对螺孔，型材凹槽位等部位。乃至 有些引流槽深度不太深，或 槽型比力划定规矩 ，可以直接向下切割后圆角便可 完成，如图17所示。

图17 圆角做出的引流槽

还有一些槽位是用于对筋，内悬臂等的供料，如图18，图19；

如许 的引流槽，分歧 厂家加工出来的结果 城市纷歧 样。需要申明 的是，图4所示槽位过渡看上去其实不 是很油滑 ，而图5展现 出来的槽型却能很好的供料。各有益 弊，前者是倒角完成的斜面毗邻 ，进料稍少一点，两模芯之间的毗邻 感化 却要强一点；后者会使偏壁量增年夜 ，强度稍有下降 ，年夜 家需要针对分歧 截面型材，分歧 设计去选择。

4 总结

本文会商了仿真用挤压模具三维模子 中一些要害 部位的绘制方式 。现代化工业飞速成长 ，对模具的质量要求也愈来愈 高。而三维模子 的绘制加倍 需要正确 无误的示意出设计人员的构想 和设计思惟 ，加工出来的什物 尽量 与三维模子 （即设计人员的二维图形）一致，才能更好的包管 模具寿命及上机的不变性。特殊 是在CAD/CAE/CAM一体化的工场 ，按设计好的模具别离进行数控加工法式 编制和挤压摹拟 阐明将是一个需要 的进程 。