用CATIA设计加工活塞模具的技巧

HEATS

　　一、活塞的详细设计

9 Z. k5 M; u) q% o( M

　　利用原有的活塞零件二维图纸进行三维模型设计，由于原图纸不是由三维模型转换形成，有一些结构和尺寸不合理，在进行三维模型设计时不能实现，我们就根据实际情况采取了最接近原要求的方法来实现。同时，针对活塞的结构特点，我们把它分成两部分：外部结构和内部结构。外部结构形成活塞的外表面，内部结构形成活塞的腔体表面。在两部分形成后，用外部结构减去内部结构，即形成活塞的主体形状。

; z' e* e/ q& b6 j) W- x; U 2 F! E" y: ~/ I4 ~ X/ d

　　由于设计时主要采用CATIA的实体设计功能，那么设计过程中的倒角处理就显得相当灵活。一般情况下我们按照“由大到小，内外相换”的规律，“由大到小”即由大倒角到小倒角的次序，这样在数学模型的计算上比较好处理；“内外相换”在当前结构中不能做出，可以在它的反模上进行。

/ V) Z8 x3 h7 `0 ~; n2 T

　　二、模具的工艺设计

2 t9 ^3 z5 `( h g , P' f/ e) `# |; r: t

　　在活塞零件的三维模型基础上，结合生产实际情况进行活塞模具的设计。由于详细设计和模具设计是两个工作性质不同的阶段，我们在模具设计时利用CATIA的SOLIDE-PUBLISH/IMPORT功能将活塞的模型IMPORT到模具模型中，这样模具模型的数据量就相当小，结构树也相当简洁。如果活塞的模型改动时，我们也非常容易通过CHANGE-LINK的功能修改模具模型。

" G3 B( X W, R) V + H1 v" ]( |' p5 ?

　　而且，由于CATIA所具有的这种功能，结合活塞模具的整个设计加工实际流程，应用现在流行的并行过程的概念，不同阶段的工作同时进行，如图2所示，在保证模具质量的前提下，大大缩短了模具设计加工的工期，为公司的新产品生产试制争取了宝贵的时间。

8 Z5 P+ c7 G; o# @: B

　　活塞模具分为：芯模、外模、顶模。考虑到芯模的拔模需要，结合浇注机的结构，我们又将芯模分为五部分；考虑到数控加工的需要，在外模上加装活块(这主要受限制于笔者所在公司的数控加工设备，排除这情况，完全可以进行整体设计加工)。

+ ~' w* b Q0 g+ s ( U2 z# n+ s3 R& a8 L/ ]

　　由于模具设计加工的工作比较多，在本次任务的一开始，我们对一些常用的结构以及浇注系统做了规范设计，在此基础上，采用CATIA软件的Detail Design、Paramtric Variational Modeler、Feature Design的不同方式进行设计。

　　在模具的实际过程中，直接调用或对其进行一些简单的修改，这样可以缩短设计时间。随着数据库的增多，节省时间的效果就越明显。

# y/ O8 _( \6 t0 r/ y& s& D 7 K! X7 h" ]! K! ?5 D( g: G. C

　　根据浇注机的要求，每套模具出两个活塞。