激光拼焊板是指將數(shù)張不同厚度、不同涂層、不同材質(zhì)的鋼板進(jìn)行激光焊接成為一體的一種沖壓坯料。經(jīng)沖壓成形可減少?zèng)_壓和裝配工時(shí)，可有效降低轎車(chē)10%~15%的生產(chǎn)成本，是目前世界上最先進(jìn)的轎車(chē)車(chē)身制造技術(shù)。該文以四川宜賓普什模具有限公司制作的某地板模具產(chǎn)品為例，介紹了PowerMILL軟件在不同料厚的激光拼焊板拉延模加工中的具體應(yīng)用。
發(fā)明激光拼焊板車(chē)身制造技術(shù)初衷原本是為了再次利用沖壓邊緣材料，將其拼焊在一起使用，從而提高材料的利用率。但隨著汽車(chē)業(yè)強(qiáng)調(diào)環(huán)境和安全性開(kāi)始，該技術(shù)以減輕車(chē)重、節(jié)約原材料，增加轎車(chē)的抗沖擊、防撞性能并存為目的而被廣泛應(yīng)用。PowerM工LL是一款獨(dú)立運(yùn)行的世界領(lǐng)先的以M系統(tǒng)，變余量加工是它的一大特點(diǎn)，通過(guò)改變加工余量可以滿(mǎn)足不同料厚的激光拼焊板模具的加工要求。
一、前期準(zhǔn)備 示例拼焊板是由板厚為1.35mm和0.75mm兩種板料拼焊而成的。在成形前焊縫是一條直線在成形過(guò)程中由于板料的拉伸焊拉縫會(huì)有一定的變形，在制作程序時(shí)我們需要考慮這一合理變形，故對(duì)模型做一些必要的工藝處理。仕拉延模凸模制做過(guò)程中由于沒(méi)有料厚的變化，我們采用普通加方法就可以得到合格的模具型面，在凹模制做時(shí)需要將1.35mm的加工范圍向0.75mm板厚方向延長(zhǎng)5mm，并讓兩不同板厚的地方通過(guò)刀具加工形成自然的R過(guò)度，具體情況如圖1所示。
建模部份這里采用的UG NX軟件。為了方便后續(xù)處理，我們?cè)赨GNX中對(duì)進(jìn)行了工藝處理的數(shù)模進(jìn)行了分層，將需要放不同余量的數(shù)模放在不同的層，以便在PowerMI比中進(jìn)行面的選取。將UGNX的坐標(biāo)線放在一個(gè)單獨(dú)的層，以便確認(rèn)加工坐標(biāo)系。值得一提的是PowerMILL軟件在讀取UG NX的模型后，直接將UG NX的WCS放入用戶(hù)坐標(biāo)系，我們只需要在PowerMILL中激活該坐標(biāo)就可以了。這樣就保證了加工坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，方便了數(shù)據(jù)的檢查，有效防止了編程人員將坐標(biāo)給錯(cuò)的可能性。如圖2所示，黃色面為0.75mm板厚面、綠色面為1.35mm板厚面。
二、編程方法和工藝參數(shù)設(shè)置 與普通模具加工相同，我們需要對(duì)模具進(jìn)行粗、半精、精加工和清根操作。根據(jù)公司NC程序制作標(biāo)準(zhǔn)，我們采用Φ50球刀進(jìn)行粗加工、Φ40~Φ25的球刀做半精加工前的清根、Φ30球刀做半精、精加工，最后用Φ25~Φ6進(jìn)行的清根操作。這里以Φ30球刀精加工和Φ6球刀清根操作為例，說(shuō)明PowerMILL軟件在拼焊板模具加工中的具體操作和程序效果。其他，如模型導(dǎo)入、坐標(biāo)設(shè)置、刀具建立等具體操作，限于篇幅，將不作介紹。
1.精加工設(shè)
通過(guò)對(duì)模型的分析們可以知道，該模型高差不大，所以精加工時(shí)我們選用平行加工策略。平行加工不但計(jì)算速度快，且刀具路徑光順，加工出的模具表面質(zhì)量較好。本例主要是為了說(shuō)明變余量加工的參數(shù)設(shè)置，故其他相關(guān)操作將只作簡(jiǎn)單說(shuō)明。
在選取平行加工策略后在刀具路徑目錄中，單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出圖3所示對(duì)話(huà)筐。
選取設(shè)置，彈出精加工表格如圖4所示。
設(shè)置好箕他參數(shù)后點(diǎn)擊到出現(xiàn)部件余量表格(見(jiàn)圖5)，進(jìn)入曲面選項(xiàng)，并點(diǎn)擊設(shè)置項(xiàng)，在余量處填入余量，并通過(guò)層的開(kāi)關(guān)選擇特定余量的數(shù)據(jù)，再點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，這時(shí)相應(yīng)數(shù)具被賦予給定的余量，重復(fù)以上操作，直到所有部件都被賦值。這里需要注意的是加工方式欄我們都應(yīng)選擇“加工”。
最后點(diǎn)擊應(yīng)用將產(chǎn)生如圖6所示刀具路徑，黃線為1.35和0.75板的分界點(diǎn)，我們可以看到很明顯的路徑改變，刀具路徑在此平滑過(guò)渡。
圖6
2.清根加工設(shè)置
根加工設(shè)置方法與精加工完全相同，產(chǎn)生的刀具路徑如圖7所示。黃線所示同樣為不同料厚的分界點(diǎn)，我們可以看到在這里產(chǎn)生了如綠線所示清根路徑，完全符合我們的工藝要求。
三、產(chǎn)品效果 我們用PowerMILL軟件生成了合格的NC程序。加工的模具已經(jīng)通過(guò)客戶(hù)的終驗(yàn)收，說(shuō)明該方法完全滿(mǎn)足拼焊板模具的加工，產(chǎn)品效果如圖8所示。
圖8
四、結(jié)束語(yǔ) 自四川宜賓普什模具有限公司選用PowerMILL軟件作為主要加工軟件以來(lái)，Delcam公司提供了很好的培訓(xùn)和幫助，大幅提高了我們模具的加工效率和加工質(zhì)量。通過(guò)以上實(shí)例我們已經(jīng)了解了PowerMILL軟件在變余量加工方式的特點(diǎn)和設(shè)置方法，希望對(duì)大家以后的工作有所幫助。
