应用Cimatron E缩短模具制造周期

作者：常州新科精密机械有限公司 奚长青

欢迎访问e展厅 展厅 1 CAD/CAM软件展厅 CAD软件, CAD/CAM, CAM, 钣金CAD/CAM, CAI, ... 新科精密机械有限公司是江苏省著名的生产制造注塑模具的高新技术企业，公司隶属新科集团，为新科电子、新科空调等集团支柱产业提供精密模具的研发和制造。新科精密机械有限公司从1999年开始一直应用CIMATRON 软件来编制数控加工工艺，CIMATRON针对模具行业开发的各项快速技术也在新科精密模具得到了广泛的应用；通过应用先进的CAM技术，企业实现了提高加工质量、缩短产品交付时间目标，为集团公司不断的推出创新产品提供了保障。 一、模型设计 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，DXF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）。集团的设计中心提供的数据是UGNX 2.0格式的，我们通过Unigraphics直读接口把文件导入到Cimatron E中，得到实体的模型。 对于输入的数据，我们通过CIMATRON E的曲面实体混合造型工具，为零件模型添加制造中所需要的拔模角度，保证我们的模型符合制造加工的工艺要求。 二、模具设计 在Cimatron E的快速分模（QuickSplit）中，我们可以对模型进行脱模角度检测，并且指定用色差图来显示不同脱模角度。并且还可以指定型芯、型腔、滑块和斜顶等多个不同的分模方向，同时进行脱模角度的检测，这样我们的工作就简单到判断零件曲面上是否存在表示危险的红色就可以了。 在快速分模环境中，按照CIMATRON E提供的向导工具条的顺序，对零件进行分模操作。首先指定型芯型腔和滑块的分模方向，自动区分零件曲面到不同的分模几何集合；下一步自动产生模型的内外分型线，通过自动产生的内分型线填充出内分型曲面；为了使创建的外分模曲面更加符合实际生产的要求，我们通过造型曲面和自动分型面混合操作的方式，得到所需要的分模外形。 之后再将分模零件和毛坯输出到模具的装配模型，并且利用 QuickSplit的自动分割工具切出模具的各个体积模块，这个时候模型已经被自动规划到模架的动定模模块。如下图是已经分割好的模具型芯和型腔模块（尚未创建侧滑块）。 三、模架设计 之后通过CIMATRON E专门的MOLDESIGN模块，进入到模具的细节设计部分。这里调用了LKM（龙记）的标准模架，并且设计添加了侧滑块模组。 MOLDESIGN的流道、冷却和顶出机构的设计采用了向导式操作，并且可以自动对相关的零件进行切割，大大提高了模具设计的效率。 四、ＮＣ编程 安全高效的ＮＣ编程功能是我们一直选用Cimatron E来进行CAM加工的主要原因，其高速铣削的功能和完善的毛坯残留技术，使得我们可以使用很小的刀具精密加工局部狭窄区域，这也是CIMATRON E领先于其它CAD/CAM软件的重要原因。 这里以型腔模具的加工为例，说明CIMATRON E高速铣削加工在我们实际生产中的应用： 1. 粗加工：刀具R3球刀，加工方法ROUGH SPIRAL 在高速铣削中我们常采用球刀开粗来减小主轴受到的扭矩，CIMATRON E高效的环绕切削保证了刀具在加工过程中刀具载荷的稳定，并且在行间过渡采用圆弧连接，使得加工刀路既安全又高效。 2. 二次开粗：刀具R2，加工方式REROUGH CIMATRON E完善的毛坯残留知识保证了安全高效的二次开粗刀路，软件自动计算零件的材料残留情况，以此决定需要加工的区域，并且优化进刀位置。使得我们可以使用小直径刀具来进行二次开粗局部区域。 3. 精加工型腔曲面：刀具R1.5, 加工方法FINISH BY LIMIT ANGLE 按照曲面的形状自动区分水平和垂直区域，分别用平行切削和层降的方式来加工；优化的加工层间连接方式，有效的消除了进刀位置的切入切出痕迹。 4. 局部区域补充加工 刀具D0.7 加工工艺要求型腔全部加工中心铣削成形，对于局部的狭窄区域，我们采用了?0.7的平底刀来加工到位。最后的精加工成形沿曲面参数线方向加工，刀路简洁高效。 通过上述的高速铣削加工过程，我们简化了加工工艺，免除了放电加工的工序，缩短了制造工时，型腔表面通过抛光可以得到镜面的效果。CIMATRON E软件在我们的各项新产品模具制造中发挥了重要作用，相信随着制造技术的进步，CIMATRON公司能够提供给我们更先进的功能模块，使得我们能够将现有的交货周期更加缩短。 常州新科精密机械有限公司简介 常州新科精密机械有限公司是国内家电上市公司常州新科集团的子公司，负责集团模具制造的高新技术企业。新科集团是一家大型高科技企业，全球主要的LCD产品制造商之一。公司以"诚信卓越，科技领先"为经营理念，以数字化和国际化为目标，形成了两项支柱产业：一是数字化消费类电子产品，包括LCD TV、EVD、Portable DVD、GPS导航系统等；二是以空调、滚筒洗衣机为主的新型家用电器产品。 经过多年的发展，公司拥有配备世界先进水平CAD/CAM系统的模具设计、研发中心，现代化的模具加工车间和检测中心。 合作背景 常州新科精密机械有限公司从1999年就开始导入Cimatron IT12版软件进行模具设计、数控加工。长期以来，新科与阳帆保持着精密的合作。Cimatron E版刚推出后，新科就将软件升级到最新版，并且在使用过程中一直保持着软件版本的最新化。经过阳帆软件的培训，公司培养出了一批优秀的CAD/CAM使用人才。总经理芮焕文先生说："公司不仅要让技术人员使用好Cimatron，也要让车间的操作技师掌握她。这样，我们可以合理调配资源，提升我们整个公司的技术水平。" 2004年，新科精密机械有限公司参加了常州市举办的数控技术大奖赛，取得了优异的成绩。芮总说："我们接下来要参加全国的数控技术大赛，争取获得大奖！"(end)

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