基于NX在復(fù)合模設(shè)計(jì)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(jì)及其數(shù)控編程的流程，以實(shí)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(jì)和數(shù)控編程中的優(yōu)點(diǎn)，為讀者從事產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品零件組件從概念設(shè)計(jì)到制造全過程的設(shè)計(jì)制造一體化，使產(chǎn)品在CAD/CAE/CAM各單元系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)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(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、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(dòng)更新，避免了重復(fù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模和NC數(shù)控編程，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM數(shù)據(jù)的全相關(guān)性設(shè)計(jì)。NX提供的基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)功能和高效的數(shù)控編程功能，克服了傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)模式的缺點(diǎn)，通過模具檢測(cè)、自動(dòng)分模、模擬開模和數(shù)控加工仿真的三維動(dòng)態(tài)顯示等設(shè)計(jì)制造與視頻技術(shù)結(jié)合等手段，使設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)，解放了產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝人員的勞動(dòng)生產(chǎn)力。

　　二、NX的模具設(shè)計(jì)方案

　　1.基于專家系統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)

　　利用NX軟件提供的三維造型功能，設(shè)計(jì)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(jì)功能，可快速完成分模、模具型腔及型芯的自動(dòng)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(jì)。其模具設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)建立在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工藝流程 相結(jié)合的基礎(chǔ)之上，對(duì)如鑄造、注塑成型中的澆口、流道、凸凹模間隙設(shè)計(jì)、模具分型面的設(shè)計(jì)、零件厚度和拔模檢測(cè)等制造工藝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了吸收和應(yīng)用。利用NX可以對(duì)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(chǎng)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(jì)過程中提供的功能包括：①分析設(shè)計(jì)零件是否可塑，對(duì)問題區(qū)域進(jìn)行檢驗(yàn)和修復(fù)。②零件材料、幾何模型和模具設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的收縮間隙設(shè)計(jì)。③進(jìn)行模具凸凹模分型面的設(shè)計(jì)。④模具凸凹模型芯型腔和澆口流道的設(shè)計(jì)。⑤模具開模模擬及厚度、拔模和干涉等檢測(cè)。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(jì)。⑦模具的單型腔模和多型腔模設(shè)計(jì)。⑧產(chǎn)品、凸凹模型芯和型腔的模具全相關(guān)性設(shè)計(jì)。⑨注塑模擬流動(dòng)、傳熱及成型分析。

　　2.模具設(shè)計(jì)流程

　　利用NX進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的流程如圖1所示。

　　首先將設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品零件和依標(biāo)準(zhǔn)模架設(shè)計(jì)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(cè)，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(jì)與凸凹模的分割，再進(jìn)行開模模擬和干涉檢測(cè)。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(jì)。最后，將所有的設(shè)計(jì)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(jì)流程將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)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(jì)和數(shù)控編程的效率。