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熔模鑄造是一種優(yōu)異的工藝技術(shù)，采用熔模鑄造生產(chǎn)閥塊的毛坯，可以有效保證毛坯的制造精度，并減少閥塊的機械加工量。在Pro/E的模具設(shè)計模塊中，根據(jù)閥塊毛坯的結(jié)構(gòu)特點采用裝配法和分型面法相結(jié)合，進行閥塊的熔模模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.1蠟模相關(guān)數(shù)據(jù)的確定
該閥塊毛坯表面粗糙度的最大值為3.2，考慮到中溫蠟的鑄件表面粗糙度可達到2.0左右，充分滿足非加工表面粗糙度要求，故選用中溫蠟作為蠟模原料。鑄件的收縮率由合金收縮率、模料收縮率和型殼膨脹率綜合決定，最終確定鑄件的綜合收縮率為1%。
1.2蠟模的模具CAD
在Pro/E的模具模塊中進行模具設(shè)計，最關(guān)鍵的工作是設(shè)計合理的分型面。分型面的位置和結(jié)構(gòu)的合理性，不僅對毛坯的制造效率和精度有影響，而且也關(guān)系到模具操作的方便性和模具零件的結(jié)構(gòu)工藝性以及經(jīng)濟性。本文中閥塊模具的分型面方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計過程是：首先復制閥塊毛坯的上頂孔面并延伸到模具頂面形成第一個分型面，構(gòu)造出模具的型芯；再利用雙側(cè)拉伸創(chuàng)建第二個分型面將模具整體一分為二，構(gòu)造出模具的上下模型腔。分型面設(shè)計完成后，在Pro/E中進行開模檢測，沒有干涉。另外，為方便脫模和便于型腔的加工，下模設(shè)計了頂桿，并將型腔中加工難度大的部分設(shè)計了活塊和型芯。從制造的工藝性和生產(chǎn)率的角度考慮，將下模型芯與頂料機構(gòu)的頂桿設(shè)計為一體，使鑄件能夠完好的取出。
2上、下模型腔的CAM刀路設(shè)計及仿真
2.1文件格式轉(zhuǎn)換
將Pro/E造型完成的上、下模實體另存為IGES格式。由于IGES文件是Pro/E和MasterCAM的通用文件，所以在MasterCAM中可以IGES格式的模具零件實體進行仿真加工。在加工中一些小的圓角加工效果不是很理想，所以將切削用量適當調(diào)整，并且對刀具參數(shù)、加工方式進行改進。加工困難的部位需要多次精銑，以保證加工精度。
2.2CAM編程及仿真
在MasterCAM里建立加工任務(wù)，選擇以外形環(huán)狀銑削加工方式，先選擇Φ10的平銑刀粗銑內(nèi)型腔，再換Φ5的球頭銑刀精銑內(nèi)型腔，調(diào)整切削參數(shù)開始加工仿真并生成數(shù)控代碼。
3結(jié)論
1）本文的閥塊零件在液壓系統(tǒng)中需求量大，材料昂貴，毛坯制造精度要求高，采用熔模鑄造其毛坯可有效保證其批量和精度的要求。采用Pro/E軟件的三維造型功能快速準確地建立了閥塊的毛坯數(shù)模，并在其模具模塊中結(jié)合熔模鑄造工藝設(shè)計了閥塊毛坯的熔模鑄造模具，經(jīng)開模檢測，模具結(jié)構(gòu)合理。
2）在MaseterCAM軟件中對模具的上、下模型腔進行數(shù)控加工刀路設(shè)計，經(jīng)加工仿真顯示刀路軌跡合理，導入到CIMCO軟件，為傳給數(shù)控機床進行實際加工做準備。
3）基于CAD/CAM技術(shù)，輔助完成閥塊的模具設(shè)計，不僅降低了人工勞動強度，加快了模具的開發(fā)速度，而且可節(jié)約設(shè)計成本，提高模具的設(shè)計質(zhì)量和制造質(zhì)量。對同類產(chǎn)品開發(fā)起到積極的借鑒作用。
作者：劉淑芬 單位：遼寧工業(yè)大學機械工程與自動化學院