進入20世紀80年代以來，全球汽車市場進入了需求多樣化的新階段，給汽車企業提出的新課題是：如何高質量地縮短開發周期，以適應汽車種類多樣化的需要。汽車模具制造業應在盡可能短的時間內為新產品的開發和制造提供高精度的模具。近年來，隨著計算機技術的飛速發展，人們逐步采用計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)來提高模具設計的成功率，縮短開發周期。降低生產成本。

    目前比較流行的三維設計數件有NX、Pro/E、Solidworks等，而集合了模具的快速設計，高效加工以及在線檢測為一體的軟件卻不多，英國的Delcam軟件就是其中非常知名的軟件。以PowerSHAPE、PS-Toolmaker、PowerMILL和PowerInspect組成了從設計、加工、在線檢測為一體的高度集成化的模具設計體系，并且所有這些軟件都是無縫集成在一起的，在汽車工業領域有著十分廣泛的應用。本文以汽車輪轂模具設計和生產為倒，介紹Delcam在汽車模具制造中的應用。

汽車輪轂模具的結構

    汽車轉轂作為汽車安裝輪胎的零件，通常分為鋼質輪轂和鋁合金輪轂兩種。隨著汽車技術的飛速發展及人們對汽車越來越高的審美要求，鋁合金輪轂基本上成為了轎車的標準配置。

    與其他汽車零部件的生產工藝不同的是，壓鑄是鋁合金輪彀目前主要的生產工藝，其模具結構與注塑模具、五金模具有一定的區別，具有很多自身的特點．其結構如圖1所示。汽車輪轂模具主要由下模、上模、中心仁、邊模等多種不同形式的構件形成輪轂澆注空間。其中下模的形狀最為復雜，也最能體現壓鑄成形工藝的特點。

    圖1 汽車輪轂模具結構圖

1.汽車輪轂模具的加工建模

    用于數控加工自動編程的CAD/CAM軟件中的加工建模與一般意義上的CAD建模有所不同，它是根據加工內容來建模，一般來說不需要把整個零件畫出來。

    如果零件待加工面為旋轉面，其輪廓曲線屬于二維曲線。需要用數控車削加工；在利用CAD/CAM軟件自動編程時只需繪制出其軸截面一半的輪廓曲線即可進行編程。若零件待加工面為三維復雜曲面，其輪廓曲線是由很多曲面組成，則需要采用數控銑削加工，在利用CAD/CAM軟件自動編程時只需繪制出其加工部位的曲面即可。例如：汽車輪轂下模的銑削加工編程時，用Delcam的Powershape軟件建立的加工模型如圖2所示：

    圖2 銑削加工時的CAD模型

2.汽車輪轂模具仿真加工

    Delcam的Powermill高速加工軟件自帶的數控仿真軟件可以產生具有真實效果的圖形，完整地描述三維形體所有的幾何信息，進行準確的過程仿真，來檢查加工過程的各個環節（主要包括：NC程序代碼正確性檢驗、干涉和碰撞檢驗等），可以比較真實地反映實際的切削加工路徑，通過虛擬的刀位軌跡驗證和碰撞干涉檢驗，可以減少在線程序修改和試切時間。還可以避免因編程時人為出錯或工藝不合理所造成的工件報廢，降低原材料的消耗和生產成本。

    Delcam軟件提供了強大的仿真加工和檢測功能，首先根據Powermill的毛坯設置功能，設計加工零件的毛坯尺寸，然后根據實際機床加工的裝卡要求設計適合工件的卡具尺寸和裝卡形式等，利用Powermill豐富的加工策略選擇合適的船工刀具和刀柄型式，編制最優的工藝策略，最后完成加工刀路的生成。接下來利用Powermill的Verify模塊來仿真校驗加工過程，在仿真中利用前面設計的毛坯尺寸、卡具尺寸、裝卡形式、設置的刀具的長度和刀柄型式，Powermill會自動計算和判斷零件的過切和干涉情況、加工時間、刀具的碰撞情況，并且會根據判斷結果自動優化刀具路徑．給出最優的的解決策略。其仿真圖形如圖3所示。

    圖3 切削刀具路徑仿真

3.利用DeIcam加工模塊進行模型加工

    根據加工工藝的要求，首先進入Delcam的Laihe加工編程環境，根據汽車輪轂模具的零件圖，應用Delcam的CAD功能繪制用途，再用Delcam的CAM功能編制數控車削加工程序。然后。進入Delcam的Powermill加工編程環境。利用Delcam的CAD功能中的數據轉換功能，調入汽車輪轂模具編程用圖，利用Delcam的CAM功能編制數控銑削加工程序。最后，在數控機床上加工出具體的模具。

    汽車模具制造的質量和周期影響著汽車產品的更新換代，為了能適應競爭日益激烈的汽車市場，先進的CAD/CAM技術的應用在很大程度上決定著汽車產品的質量和新產品的研發能力。