用于航空业铝制模具的CAD模型

燃料价格上涨已经迫使飞机制造商在设计中优先考虑减轻重量。而且，减轻飞机座位的重量，是一条在飞机的使用寿命内减少航空燃料消耗量和CO2排放量的有效途径。刚成立不久的英国DeltaCAD有限公司专门从事CAD/CAM服务。该公司日前与一家模具分包制造商一起向航空航天行业的供应商提供铝制模具，用于在民用飞机项目中生产碳复合材料制成的座壳。

DeltaCAD有限公司的Dean Challis是一位具有CAD/CAM和刀具设计经验的设计工程师，他提供二维图纸、三维建模和CAM编程在内的设计和制造服务。对于该项目，客户提供的原始CAD模型被作为Unigraphics NX文件，并采用Vero软件公司提供的VISI建模方法进行部件分析和刀具设计。

Vero软件公司设计和开发用于设计和制造的CAD/CAM/CAE软件，特别是注塑建模和模具成型。

Challis解释说，“VISI能很好地容纳非本地数据能力。最初设计模型时，生产要求并不总是为人所知。为了能制造部件，与数据的交互和相关更改是至关重要的。对于这些特殊的组件，并基于最初设计团队的权威性，对模具进行改进，从而消除根切，并使锋利边缘有过渡半径。

他继续说，“通常情况下混合是一项非常复杂的任务，要求模型在表面”爆炸“，并手动采用CAD进行修改。 VISI在的固体和表面环境之间具有很强的切换能力，这我们能够作出复杂的更改，而用其他CAD系统是做不到的。“

Casting Support Systems有限公司，是一家为熔模精密铸造、塑料建模和燃气涡轮机制造商提供大型模具的公司。它与其姊妹公司Versa-tote一起设计和生产可回收的中转箱，提供给整个欧洲的仓库和配送中心。

所有刀具轨迹采用VISI加工软件进行编程，并采用XYZ 1060高速立式加工中心对铝模具进行铣削，该加工中心使用西门子840DShopMill Control软件，并采用切削铝等软质材料的硬质合金立铣刀。刀具的几何形状，使得它能以高进给率（通常为传统钢制刀具的两倍）对相当于直径1.5倍的插槽进行切削。刀具的模具寿命约3000小时。

可在短短9天内生产和装配完整的多面模具，部分原因在于使用优化的刀具轨迹，并在同一时间内运行多项作业。

Casting Support System公司负责刀具的萨姆考克斯解释说，“复杂模具通常包括若干内嵌件，其设置时间与CAM的实际运行时间不相称。为了克服这个障碍，我们围绕单一数据设置了若干独立的作业，可在夜间无人值守的情况下进行加工。虽然机床可在最佳的生产效率下运行，但为了保护刀具寿命我们还是不敢通宵运行。我们使用VISI能准确地预测与实际刀具轨迹的切削时间，并编制相应的程序。通宵运行的程序通常为14小时。”

虽然碳纤维材料重量轻，但具有较高的抗拉强度和较低的热膨胀性，所以倍受航空航天、土木工程、军事和体育用品设备行业的设计师的欢迎。

Casting Support Systems公司所使用的碳纤维材料是一种采用环氧树脂浸渍的2×2斜纹织布，从而当刀具在约1小时内升温至120-140℃（取决于树脂）时，使树脂固化。然后，尽快冷却模具，并将其上半部分拿走，露出碳纤维模型。

将多个嵌件的完整模具组装好后，送给模具制造商，用于生产。最终的碳纤维组件（测量尺寸为700毫米×680毫米×460毫米，重量只有5.25磅）具有“一次性良品率”，且几乎没有可见的“分割线。”

虽然Casting Support Systems有限公司内部已有能力使用CAD/CAM进行生产，但其总裁James Head仍然对DeltaCAD的专业设计技能予以认可，并认为其最大限度地利用了VISI Machining软件。他说，“Dean和VISI的组合符合许多额外要求，而且事实上已经超出我们的预期。Vero为复杂模具的设计和制造提供了一个强有力的、符合成本效益的解决方案。”