基于Delcam 软件的内镶式滴头模具的电极设计

2015-03-25朱财

橡塑技术与装备 2015年8期

关键词：滴头电火花板坯

朱财

(新疆天业集团模具中心，新疆石河子 832000)

基于Delcam 软件的内镶式滴头模具的电极设计

Electrode design of recessed emitter mold based on DELCAM

朱财

(新疆天业集团模具中心，新疆石河子 832000)

通过对Delcam Electrode软件在电火花加工的电极设计和加工制作的应用的阐述，以及采用Delcam Electrode软件进行内镶式滴头模具电极设计的过程，提出了在电极设计中采用Delcam Electrode软件，可以使得电极设计的智能化和自动化得以提高，大大缩短电极设计和制造周期。

模具；电极设计；Delcam Electrode

电火花成型加工是现代模具行业中不可或缺的一种重要加工手段。随着产品和模具的日趋精密和复杂, 模具中需要电火花成型加工的部分也越来越多。一个大型复杂模具的电极数目往往可以达到上百个, 电极设计的工作量要占全部模具设计工作量的20% ~ 40%。因此,电火花电极的自动化和智能化设计对于缩短模具设计和制造周期, 提高设计质量非常重要。

1 Delcam Electrode介绍

Delcam Electrode是英国Delcam 公司开发的delcam软件中的电极设计模块，是Delcam有机整合其 CAD 设计软件PowerSHAPE、CAM加工软件PowerMILL及加工检测软PowerINSPECT而成的一个集电极设计、加工和检测于一个平台的专业电极设计、加工和检测系统。使用Delcam Electrode，用户可快速、自如地定义将使用电极的区域，在零件中提取产生所需特征的外形，然后编辑设计，给出自模具主表面的间隙，最后给出电极板坯尺寸和夹持尺寸。可使用系统提供的分析工具来检查设计中使用的拔模角和最小半径，检查它们是否合适，是否会在后续加工中出现问题。系统同时还提供了仿真工具，对电极运动进行仿真操作，确保电极能满足设计要求。为更进一步加快设计速度，系统还提供了电极板坯和夹持样本，包括 Erowa、Hirschman 和 System 3R样本。设计完成后，即可设置放电间隙，为PowerMILL提供所需的加工偏置量，以加工粗加工和精加工电极。

2 使用Delcam Electrode设计内镶式滴头模具电极流程

如图1所示为内镶式滴头模具的定模型腔，灰色所显示部分需要用电极进行电火花加工的型腔，而电极的设计采用传统方法比较复杂，设计周期较长要将型腔轮廓线提取出来，根据放电间隙将每条线偏置，之后利用偏置的线段设计所需的电极，这种电极的设计方法比较复杂繁琐，容易出错。而通过应用Delcam Electrode进行电极的自动设计及加工，可以快速高效的进行电极设计。设计流程如下：

图1 内镶式滴头模具的定模型腔

（1）打开delcam powershape软件，将内镶式滴头模具的定模型腔输入powershape后进入Electrode模块，点击自动电极向导，出现图2所示界面，这一步为选取电极产生的区域，选取方法为选取凹陷区域，设置挤出矢量通过手动A为0，B为180，寻找区域通过复合曲线选取图一中绿线所示的封闭曲线为定义区域范围，完成后点击下一步进入延伸距离选项。

（2）在延伸距离选项界面图3中，设置延伸距离0.1，以及间隙距离50，之后点击下一步如果延伸距离设置过小，就会出现警告信息告诉设计人电极在使用过程中会和工件发生碰撞，需修改延伸距离，如延伸距离设置合适则会直接进入指定电极板坯界面。

（3）在指定电极板坯界面图4中，设定电极长度、宽度、高度以及电极材料、电极基准，完成后点击下一步，进入指定电极夹持界面。

图2 选取电极产生的区域画面

图3 延伸距离选项界面

图4 指定电极板坯界面

（4）进入指定电极夹持界面图5后，夹持样本有Erowa、Hirschman 和 System 3R三种，我们使用的是Erowa夹持，底座夹持选用ER-010793，设定完后点击下一步，进入一般选项界面。

图5 电极夹持界面

（5）在一般选项界面图6中，主要设置电极名称为定模电极1，制作好后放置的图层11层，设置放电间隙为0.058，产生填充面和设置清单，点击下一步进入电极组。

图6 一般选项界面

（6）在电极组界面图7中，显示电极面积为211.531，电极材料为铜，根据要求设置表面光洁度Ra为0.4，尺寸缩小采用用户定义，初加工为0.1，精加工为0.05，点击完成，可以将所设置的参数保存，在下一次设计同样电极是直接选择保存就可。产生如图8所示电极。并产生电极设置清单。自动产生的设置清单，确保了电极加工和使用中能够随时了解电极的相关数据。可生成包括GA 和细节清单的文档包，这个文档包括绘图、 HTML文件和 Microsoft Excel 表单文件。

电极设计完成后，将电极输入PowerMILL中，在PowerMILL读取电极系列的材料毛坯尺寸和放电间隙，并自动应用到电极加工刀具路径，模板产生后，随后系统即可完全自动地产生出电极加工刀具路径，根据路径产生加工程序，将所产生的程序传输到机床后就可加工出所需的电极。重复以上的过程就可设计加工其他的电极。