基于CimatronE的壳体塑件快速分模技术的应用

    塑料是现代社会经济发展的基础材料之一，广泛应用于汽车、电子、家电、电器、仪表等产业。塑料制品的广泛应用使注塑模具得到了迅猛发展，以塑料作为制造材料的零部件70%以上需要依靠模具成型来实现，同时对注塑模具设计和制造的要求也越来越高。当今，模具生产技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。分模设计是注塑模具设计中最为关键的一环，依靠以经验为主的传统方法往往由于塑件结构的复杂性和多样性，导致其实现的困难，或不合理的分模设计直接影响后续的模具总体设计及零件加工、注塑工艺以及产品的成形质量，为此CAD/CAM软件成为模具设计的重要辅助工具。Cimatron E是一款面向模具行业的实用性工具，该软件的分模设计系统中的快速分模技术可智能化进行拔模角分析、收缩率设置、分模线设计、分模面设计、分模面缝补、凸凹模零件输出等功能，与其他CAD/CAM软件相比，具有很强的复杂曲面处理能力，分模效率高，容错性好，分模失败几率小，使用方便等优点，可以显著提高模具设计的水平和效率，缩短新产品模具开发周期，降低制品生产成本并可激发模具工程设计人员的创新思维的能动性。以下通过来自工厂较为复杂的壳体塑件模具设计实例介绍这方面技术。

1 分模工艺分析

    图1为来自工厂的一壳体塑件，材料为ABS，壁厚1.6 mm，零件的包容尺寸为128x85x25 mm^3，塑件内部结构较为复杂，其中有：①4个外径为cp8 mm带有cp4 mm孔径、高度为7 mm的螺钉柱。②3个碰穿孔，其中一个碰穿孔中侧向带2个小凸台需要对称断开，分模时应采用手工处理断开面；另2个依靠系统自动断开即可，在模具设计环节将之设计为镶件。③3个具有装配关系的扣钩孔，这3个孔需要侧向分型，在模具设计时设计滑块抽芯。④1个支撑柱并设计有加强筋，分型时候要分配好这些断开面，以利于下一步的零件加工。

图1 壳体塑件

    分型面的选择是模具设计的关键，直接关系到模具成型零件的结构、尺寸精度、表面质量、飞边大小、脱模难易和制造成本。根据零件结构，选择零件轮廓最大面的底面作为分型面。根据上述分析，采用Cimatron E软件制定分模设计的主要的流程为：进入分模环境一建立分模项目一读取工件一陕速断开分模曲面一创建侧向分型面一创建侧抽芯零件曲面一创建分型面一分析并附属分型面零件一创建零件毛坯并切出模具部件（型腔、型芯、滑块）。

2 创建分型面

    2.1 建立分模项目

    进入Cimatron E软件快速分模设计环境进行分模参数设置，在参数设置时应选择“分型面装配”则可以把整个分模文档加载到模具总体设计中，实现关联性的参数化设计。接下来为选择放置的布局坐标系，把零件加载进来，如图2所示。在坐标系设计时应将软件默认放置于零件几何中心位置，该位置不符合分型面选择原则，需要把工件坐标系调整到分型面（零件底面）上（如图2所示），使零件坐标系移动到分型面位置。