基于NX在復(fù)合模設(shè)計與NC編程中應(yīng)用

一、前言

　　本文講述了利用NX進(jìn)行玻璃鋼產(chǎn)品的模具設(shè)計及其數(shù)控編程的流程，以實例的形式說明了NX軟件參數(shù)化特征造型和共享數(shù)據(jù)庫特性在模具設(shè)計和數(shù)控編程中的優(yōu)點，為讀者從事產(chǎn)品三維設(shè)計、模具設(shè)計與數(shù)控編程的高效應(yīng)用提供了參考借鑒作用。

　　NX作為參數(shù)化CAD/CAM軟件系統(tǒng)的代表，實現(xiàn)了產(chǎn)品零件組件從概念設(shè)計到制造全過程的設(shè)計制造一體化，使產(chǎn)品在CAD/CAE/CAM各單元系統(tǒng)之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動傳遞與無縫轉(zhuǎn)換：在CAE、CAM系統(tǒng)中能順利接受CAD系統(tǒng)建立的三維模型，且基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上同步更新，同時，產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、產(chǎn)品及模具的數(shù)控加工的刀具軌跡及NC加工代碼數(shù)據(jù)能夠自動更新，避免了重復(fù)產(chǎn)品設(shè)計建模和NC數(shù)控編程，實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM數(shù)據(jù)的全相關(guān)性設(shè)計。NX提供的基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計功能和高效的數(shù)控編程功能，克服了傳統(tǒng)模具設(shè)計模式的缺點，通過模具檢測、自動分模、模擬開模和數(shù)控加工仿真的三維動態(tài)顯示等設(shè)計制造與視頻技術(shù)結(jié)合等手段，使設(shè)計更加直觀地展現(xiàn)在人們面前，極大地提高了產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)的效率，在保證產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度和質(zhì)量的同時，解放了產(chǎn)品設(shè)計及工藝人員的勞動生產(chǎn)力。

　　二、NX的模具設(shè)計方案

　　1.基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計

　　利用NX軟件提供的三維造型功能，設(shè)計者可快速完成產(chǎn)品的創(chuàng)建與修改。利用NX專家系統(tǒng)模具設(shè)計功能，可快速完成分模、模具型腔及型芯的自動生成，標(biāo)準(zhǔn)模架零部件和組件的調(diào)用等相關(guān)內(nèi)容，最終完成注塑模、鑄造模、沖壓模的設(shè)計。其模具設(shè)計專家系統(tǒng)建立在產(chǎn)品設(shè)計與制造工藝流程 相結(jié)合的基礎(chǔ)之上，對如鑄造、注塑成型中的澆口、流道、凸凹模間隙設(shè)計、模具分型面的設(shè)計、零件厚度和拔模檢測等制造工藝經(jīng)驗進(jìn)行了吸收和應(yīng)用。利用NX可以對模具的性能、模具結(jié)構(gòu)和注塑件在成型過程中的溫度場進(jìn)行有限元傳熱分析和流道分析。

　　NX模塊在注塑鑄造成型模具設(shè)計過程中提供的功能包括：①分析設(shè)計零件是否可塑，對問題區(qū)域進(jìn)行檢驗和修復(fù)。②零件材料、幾何模型和模具設(shè)計相對應(yīng)的收縮間隙設(shè)計。③進(jìn)行模具凸凹模分型面的設(shè)計。④模具凸凹模型芯型腔和澆口流道的設(shè)計。⑤模具開模模擬及厚度、拔模和干涉等檢測。⑥ 標(biāo)準(zhǔn)模架零部件組件調(diào)用及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計。⑦模具的單型腔模和多型腔模設(shè)計。⑧產(chǎn)品、凸凹模型芯和型腔的模具全相關(guān)性設(shè)計。⑨注塑模擬流動、傳熱及成型分析。

　　2.模具設(shè)計流程

　　利用NX進(jìn)行模具設(shè)計的流程如圖1所示。

　　首先將設(shè)計好的產(chǎn)品零件和依標(biāo)準(zhǔn)模架設(shè)計的模具毛坯零件進(jìn)行裝配，設(shè)置好正確的拔模方向，進(jìn)行拔模和厚度檢測，設(shè)定產(chǎn)品收縮率與凸凹模間隙。然后，進(jìn)行模具分型面的設(shè)計與凸凹模的分割，再進(jìn)行開模模擬和干涉檢測。待凸凹模抽取成功后，進(jìn)行澆口流道及脫模機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)模架及組件的裝配設(shè)計。最后，將所有的設(shè)計成品轉(zhuǎn)入生產(chǎn)部門進(jìn)行零部件的選取與加工制造。

　　可以看到，該設(shè)計流程將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、模具設(shè)計和數(shù)控加工編程集成在一起，因此提高了產(chǎn)品、模具、工藝設(shè)計和數(shù)控編程的效率。