鈑金件產(chǎn)品級進(jìn)模數(shù)字化設(shè)計解決方案

王樹勛

（江門職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江門 529090）

0 引言

傳統(tǒng)的鈑金件產(chǎn)品級進(jìn)模設(shè)計方法為采用AutoCAD繪制產(chǎn)品圖、模具總裝圖及零件圖，并做手板進(jìn)行模擬檢驗及修改。這種方法不能及時發(fā)現(xiàn)錯誤，耗時耗工，成本較高。本文介紹一種高效率數(shù)字化模擬仿真設(shè)計方法，即用UGNX4中的鈑金設(shè)計模塊進(jìn)行鈑金產(chǎn)品設(shè)計，然后調(diào)入級進(jìn)模設(shè)計模塊 (PDW)進(jìn)行模具設(shè)計。目前，掌握這一先進(jìn)制造技術(shù)的專業(yè)工廠還很少，本文建議將這一技術(shù)在級進(jìn)模制造廠家進(jìn)行推廣。

1 鈑金產(chǎn)品設(shè)計

首先進(jìn)入UGNX鈑金模塊。在NX草圖狀態(tài)下繪制產(chǎn)品毛坯片草圖，在鈑金模塊下選擇墊片功能，創(chuàng)建1mm厚度的產(chǎn)品毛坯片如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品毛坯片

圖2 產(chǎn)品彎邊

圖3 除掉彎邊上的料

再次進(jìn)入草圖狀態(tài)，在長邊上繪制草圖，法向除掉二塊料，如圖4所示。

圖4 除掉長邊上的料

至此，鈑金產(chǎn)品造型完畢。

本產(chǎn)品為常見的電腦顯卡支架五金沖壓件，選用材料為08鋼板，料厚1mm，生產(chǎn)批量大。該零件形狀簡單，特征有1處沖孔，1處折彎，3處去料。這個零件應(yīng)該采用多工位級進(jìn)模生產(chǎn)，才會提高產(chǎn)品精度及生產(chǎn)效率。

3 沖壓工藝設(shè)計

圖5 展開鈑金零件毛坯

按照級進(jìn)模的設(shè)計原理，坯料排樣及廢料設(shè)計完了之后，應(yīng)該進(jìn)行工藝排樣，確定每一工步的工藝，并按照沖孔、變形、彎曲大的原則順序安排工序。選擇條料排樣功能，設(shè)置六個工位進(jìn)行工序排樣。如圖8所示，第一工位沖導(dǎo)正孔，第二工位沖螺釘孔和支架中間的去料，第三工位沖圖7中的第1、第3塊廢料，第四工位為空工位，第五工位進(jìn)行彎曲，第六工位進(jìn)行切斷。

圖6 毛坯排樣

圖7 廢料設(shè)計

圖8 工藝排樣

在所有的工步都進(jìn)行了工序設(shè)計后，要對設(shè)置的工序進(jìn)行工藝仿真，這一步是很重要的，也是與CAD設(shè)計方法的重大區(qū)別，它能夠進(jìn)行高度智能仿真，拋棄了傳統(tǒng)的用做手板的方法進(jìn)行驗證的落后方式。本設(shè)計的工藝仿真三維圖如圖9所示。

圖9 工藝仿真

圖10 壓力中心

4 模具設(shè)計

上面所進(jìn)行的是沖壓工藝設(shè)計部分，下面進(jìn)行模具設(shè)計。

目錄：DB_UNIVERSAIL2，

類型：9PLATES，

規(guī)格：6040，

PL＝600，PW＝400，DP_h=25，SP_h=20，

其它默認(rèn)系統(tǒng)設(shè)置，也可以根據(jù)本廠的實際情況定制模架，調(diào)入模架如圖11所示。

圖11 調(diào)入模架

圖12 安裝沖孔及落料的沖頭、凹模及落料孔

安裝第三工位沖裁二邊廢料的沖裁沖頭、凹模及落料孔如圖13所示。因為在第三工位沖裁廢料和第五工位彎曲之間比較擁擠，所以在第四工位留出一個空工位，便于模具安裝和提高模具強(qiáng)度。

圖13 安裝沖頭、凹模及落料孔

圖14 安裝壓彎模具及切斷模具

上述各工序的模具鑲件設(shè)計完畢后，還要在模架上設(shè)計讓位槽和型腔、安裝導(dǎo)釘、浮升銷等結(jié)構(gòu)部件，可在標(biāo)準(zhǔn)件庫中調(diào)用或在建模模塊自行設(shè)計后調(diào)入，此處由于篇幅限制不再遨述。

圖15 整套模具的三維裝配圖

整套模具的三維裝配圖如圖15所示，實際生產(chǎn)時要將三維圖轉(zhuǎn)換為二維工程總裝圖、零件圖、各個模板上的孔表及模具零部件清單（BOM），然后將這些文件放在UGNX工程圖模塊中進(jìn)行處理，此處不再對此進(jìn)行詳細(xì)討論。

5 結(jié)束語

本文嘗試了用UGNX的鈑金設(shè)計模塊進(jìn)行了鈑金產(chǎn)品設(shè)計，然后用PDW模塊來進(jìn)行該產(chǎn)品的級進(jìn)模設(shè)計。與傳統(tǒng)的CAD設(shè)計方法相比，用UGNX的鈑金設(shè)計模塊進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和PDW模塊來進(jìn)行級進(jìn)模設(shè)計，十分方便快捷，工藝智能化仿真程度高，不需要另做手板模擬仿真，能夠及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤并進(jìn)行產(chǎn)品和模具設(shè)計的修改，大大地提高了設(shè)計效率，明顯地縮短了模具制造工期，是鈑金件產(chǎn)品與級進(jìn)模設(shè)計技術(shù)的發(fā)展方向，建議在級進(jìn)模制造廠家中大力推廣應(yīng)用。

[1] Progressive Die Wizard,Workbook,March 2006, NX4MT1-9010.

[2] 典型五金件的PDW多工位級進(jìn)模設(shè)計[J].模具工程,2007,11.

[3] 支架托板的PDW多工位級進(jìn)模設(shè)計[J].機(jī)電工程技術(shù),2007,10.