BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

作者：新疆天业集团公司 马星才

摘要：DELCAM软件的模具结构设计专家系统(Toolmaker)功能强大，向导操作，易学易用，是模具设计人员的极佳辅助手段。本文探讨了如何运用此软件进行汽车注塑模具的设计与应用。
关键词：Delcam；PowerSHAPE；Delcam-Toolmaker；模具向导
1、引言
模具行业是现代制造业的重要组成部分，其面向的产品更新很快。随着我国现代汽车制造技术的发展，汽车装饰件也向塑料化方向发展，汽车注塑模具也呈现高效化、精密化、长寿命发展趋势，因此模具设计制造者为适应这一变化必须采用先进的设计制造方法，采用CAD/CAM 一体化技术实现模具的设计与制造。DELCAM PLC 是全球五家最大的CAD/CAM软件供应商之一，DELCAM软件中的PowerSHAPE系统是曲面与实体相结合的复合建模系统，实现了曲面与实体间融合，特别适合于复杂形体的产品及模具的设计。基于该系统的DELCAM-Toolmaker模具设计专家系统更具有拔模面、分模面及电加工电极等模具行业专业化功能，系统的易学易用性突出，非常适合模具设计人员使用[1]。本文以汽车内衬盖（如图1）为例介绍DELCAM-Toolmaker在汽车注塑模具设计中的应用。

图1 塑件模型

2、利用PowerSHAPE建立塑件模型
PowerSHAPE软件能够快速、灵活地构造与编辑几何元素;独特的曲面设计、编辑工具，能完成其它CAD系统不能实现的复杂曲面设计操作，如复杂圆角、曲面调配、曲面缝补、曲面局部点位、切矢和法矢控制等;强大的复合曲面、实体设计功能，对同一组形面，既能以实体方式进行运算，又能按曲面方式进行编辑设计。通过曲线网格、分离曲线产生曲面，线框产生填充曲面及驱动曲线曲面，挤出曲面，旋转曲面，圆倒角曲面，通过实体命令中的从已选曲面产生实体，并运用实体的交、并、减、分、增厚、抽壳等操作完成塑件的造型设计，也可以利用其它软件进行塑件CAD造型，再通过DELCAM软件的DELCAM- Exchange强大的数据转换功能，将产生的CAD模型数据直接读进来，比如IGES、STL、DWG、DXF等通用数据格式及UG、Pro/E、 Catia、Cimatron等高端软件的专用数据，实现数据的无品模型在导入后，可能会存在一些由于设计缺失而产生的不完整的面和间隙，要修补这些面需要花费设计者大量时间[2]。尤其是复杂的零件，DELCAM-Toolmaker能自动识别这些缺陷并进行修补，这将大大节省设计者的宝贵时间。需要注意的问题是PowerSHAPE软件是曲面与实体相结合的复合建模系统，虽然实现了曲面与实体间的融合，但所生成的实体往往需要密封处理（如图2）才能进行进行模具结构设计。有时需要进行多次密封处理才可以进行下一步，否则会产生错误的分析，这对我们不利。

图2 实体密封

3、模具结构设计向导生成基本模架
模型完成后，生成型腔和型腔镶嵌块是进行模具设计的第一步，首先激活PowerSHAPE系统的Toolmaker模块，启动型腔/型芯向导后，点击运行自动模具镶嵌块向导（Die Wizard），框选模型，在弹出窗口中点击产品，这样向导就会自动分析运算，根据产品结构，自动找出模型的分模线，自动产生填充面填补靠破面，自动产生高质量的分模面，并自动将模型分为两部分，节省型芯和型腔的准备时间。即使是形状特别复杂的零件，也可找出大部分的分模线，提高工作效率。如图3所示向导找出的分模线，需要选择适合的分模线，我们选取第二条分模线。点击下一步可选择塑件材料，设定好收缩率，软件会对型腔和型芯进行自动缩放，并计算出模型所需的镶块尺寸。自动产生的分模面，当出现不合理时（见图4），需要进行改动，通过高级分模选项，插入相关点后，设定分离方向，使分模面更符合实际（见图 5）。点击下一步设定镶嵌块的高度及圆角的处理。至此镶块设计完成，可以通过分离型芯和型腔观察结果，见图6所示。

图3 分模线

图4 向导生成的分模面

图5 修改后的分模面

图6 型芯和型腔分离

依据向导提示，按次选择镶块的坐标系及型腔和型芯，相当于进入模架向导，在树视窗里就会自动产生一个装配文件Moldbase，内含有装配关系的子文件DW_CAVITY和DW_CORE。选取HASCO 模架，型腔板和型芯板的类型选取K20，材料选取1730。点击层会发现软件已经把将要产生的零件进行了分层，包括浇口套、定位圈、镶块、推板、支架、导柱、导套、螺钉等，见图7所示。继续向导根据塑件形状定义模架及动定模板的尺寸，我们选择模架尺寸为196×396，型腔板96mm，型芯板56mm，镶嵌块垂直位置定义方式选择D2和G，分别输入18.72和0.1，这是设置镶块在型腔和芯板中的尺寸，用来固定镶嵌。在本例中有侧向孔，故应当设置侧型芯。在当前窗口滑块标签列中，点击插入滑块机构，目的是使其在型腔处产生一个镶嵌块，启动侧型芯向导，在分模面选项选择滑块在型芯上，模具镶嵌块区域在型芯和型腔中用单个面选择好所在的区域。在倒勾型区域面(Undercut Region selection)选项中,用凸面区域(Convex Region)选取方式选择我们要做抽芯处理的凸台。点击下一步，设置好接触轮廓的各参数。依次设好侧型芯长度、调整好分模面，即完成侧抽芯向导。结果如图8所示。Tool- maker允许对已经生成的型芯（Core）和型腔（Cavity）的部件进行修改，并且这种基于装配关系下的修改不会影响模具整体布局，所有更新都将自动完成，极大地方便了设计者的修改。如果我们对已经生成的侧型芯进行修改，方法如上述步骤选取已经生成的侧型芯，选好分模面及倒勾形区域，单击完成即可。如果是一模两腔式，在设计另一个侧型芯时，需强调一点，必须事先设定好坐标系，Z应指向侧型芯运动方向。如图8所示坐标系方向。

图7 分层

图8 侧型芯

完成型腔与型芯向导后，启动模架向导，使用此向导可指定模架类型、模板尺寸，并确定与模架相关部件的尺寸，如导柱、螺纹、浇口套等。如上一向导选HASCO的196×396标准模架等。依据本零件特点，取消支承板，选择定位圈尺寸100mm，点击下一步，进入模架向导运行成功页面，如图9所示，表格内模架基本参数全部完成，如要修改可回退进行。点击完成，系统自动进行运算，并将各模板及相关部件分置在不同的层中，每个相关部件都有装配关系，而且能将动、定模部分与镶块分成组，如图10所示。这些功能为设计者极大的减少了工作量，加快了设计速度。

图9 模架参数

图10 模架装配树

4、注塑模的其它部件
基本模架完成后，可从软件自带的部件库里增加相应的标准部件，如浇口部件、冷却件、脱模件等。这些工作可以通过Toolmaker的部件向导来完成，通过点击下一步就可完成。对于我们所设计模具不规则的产品，通常脱模用的零件长度不一，Toolmaker提供了一个很方便的功能，利用Power Feature裁剪功能可将销、套部件裁剪到型芯或型腔，并自动完成更新。自动将几何特征增添到模具系统，它让我们再也不用手工裁剪模板上的顶针孔、沉头孔和让位结构等。比如选择顶针进行裁减系统会自动裁减出了顶针的 位置，并且自动留出配合间隙。结果见图11所示。

图11模具结构图

5 模具的加工
整体模型设计完毕后，可将模板提交给Delc am的加工软件进行加工孔的钻孔刀具路径及型芯、型腔和二维特征的刀具路径[3]。PowerMill的加工策略很丰富,比如我们可以将高速铣的一些加工策略、准则，合理地有选择地运用于非高速铣中，缩短加工时间，提高加工质量等，这些在此就不一一赘述了。
6、结束语
Delcam软件的ToolMaker在汽车注塑模具设计中的应用，是走向现代设计和制造的成功典范，使广大的工程设计、制造人员从繁杂的手工绘图中解脱出来，便设计和制造工作更加人性化，轻松而富有活力。
参考文献
1 韩永军.PowerMILL与模具高速加工技术[J].现代制造,2003，（12）：103-105
2 杨应龙.Delcam软件在塑料注射模设计和制造中的应用[J].制造技术与机床，2003，（11）： 53-55
3 罗云华,王义林.汽车模具的三维造型与数控加工[J].模具技术,2000，（4）：45-47

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、NSK高數主軸與馬達、專業模具修補工具-氣動與電動、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.