Delcam公司－汽车锻造模具的计算机三维造型（Part2)

五、锻造拔模斜度的几种处理方法

⑴同一条曲线不同的拔模方式产生不同的结果

　　现在举一个很简单的例子，就是两根直线倒圆角 R5 ，然后向着 XY 平面拔模 7 度。

　　第一种方法：两根直线先分别拔模后再倒圆角结果如图 15 ，倒的圆角上下一样没有变化，都是 R5

图 15

　　第二种方法：把两根直线和圆角做成复合曲线，然后利用软件的挤出面功能产生拔模面，如图 16 圆角的 R5 就变小了。

图16

　　第三种方法：也是把两根直线和圆角做成复合曲线，然后利用软件的拔模功能直接拔模，如图 17 ，倒圆角上下变化比较大。

图17

　　一般要求不高的锻件，这三种方法都可以采用，但是如果锻件的尺寸、重量要求比较严格的情况下，就需要考虑选择那种方法进行造型比较合理。

⑵从分模面处的拔模和从锻件根部的拔模结果也不相同

　　经过不同拔模处理后的曲柄宽度也有所变化。

　　如图 18 中红色线框的曲柄是从分模面向锻件根部拔模；此时的曲柄根部宽度变窄了，分模面处的曲柄宽度没有变化。

　　如图 18 中白色线框的曲柄是从锻件根部向分模面拔模。它的情况是曲柄根部宽度不变，而曲柄分模面处的宽度加大了。

图18

⑶曲面分模拔模斜度的处理方法

　　一般情况下曲面分模的模具都是从锻件的根部向分模面做拔模斜度，另外曲面分模的锻件大都是上、下模型腔的深浅不一致；处理的方法是深型腔的一边按照图纸的拔模角度进行拔模，而型腔浅的一边依靠拔模面在分模面上产生的交线和根部曲线作曲面，也就是我们通常所说的连线。这是因为如果分别拔模，那么势必造成分模面处上、下模错差，如果浅的一边先拔模，深的一边做连接面，那么深的一边的型腔的所谓拔模面的角度大大增加。如图 19 是一个曲面分模的曲柄，（红色为上模、金黄色为下模）它的造型方法分别是：

（ A ）先根据 POWERSHEPE 的做法分别做出曲柄和分模面；

（ B ）接下来找到型腔深的一边的根部轮廓线，拔模到分模面

（ C ）再利用求交线或者在面上产生复合曲线的方，找到拔模面和分模面的交线

（ D ）浅型腔的一边的所谓拔模面是用分离曲面的方法做出的。

图19

图20

⑷轴径端面拔模斜度的处理方法

　　此功能很多小型软件还不具备，包括 PRO/E 软件就不具备此功能，很多厂家应用 PRO/E 软件的时候，轴径端面的拔模斜度用斜面代替。如图 20 是使用 POWERSHEPE 的做法：首先输入半圆线框——然后利用挤出面作出轴径面——在面的基础上重新产生轴径端面的复合曲线——把复合曲线的两端剪掉 1 毫米左右（否则拔模功能无法应用）——利用软件的拔模功能，进行拔模处理。

　　在曲轴的造型过程中经常使用该功能，因为每个连杆轴径、主轴径都要进行拔模。

⑸变拔模斜度的处理

　　锻件中有时会出现这样的情况，就是从某个地方到另一个地方拔模斜度是从 3 °逐渐变化到 7 °，再变化到下一个地方为 3 °，这种情况下首先要找到变化的起始点，然后利用软件的拔模功能，需要改变参数，即可拔模成功。如图 21 中的从右到左 10 °变到 3 °变到 7 °再变到 3 °。

图21

六、典型实例

（ 1 ）连杆的模具

（ 2 ）转向节模具

（ 3 ）前轴模具

　　结束语：锻模的三维造型虽然是一项艰苦的工作，但它是设计制造一体化的基础，也是辊锻设计的前提，更是三维 CAE 模拟的必要条件。即使实现了锻模 CAD/CAM/CAE 一体化，三维造型也要花费大量的时间和精力。因此，减少三维造型的工作量和减少人为的造型误差是今后探索的方向，充分利用标准化、智能化是三维造型工作量降到最低的有效途径。据有关资料报道，设计虽然只占产品生命周期成本的 5% —— 15% ，但决定了 70% —— 75% 以上的产品成本和 80% 左右的产品质量和性能，而且上游的设计失误将以 1 ： 10 的比例向下游逐级放大。这也是 KBE （ Knowledge Baser Engineering ）技术发展研究的关键。

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