基于NX在復合模設計與NC編程中應用

一、前言

　　本文講述了利用NX進行玻璃鋼產品的模具設計及其數(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)庫特性在模具設計和數(shù)控編程中的優(yōu)點，為讀者從事產品三維設計、模具設計與數(shù)控編程的高效應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)了產品零件組件從概念設計到制造全過程的設計制造一體化，使產品在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)庫基礎上同步更新，同時，產品設計、模具設計、產品及模具的數(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，避免了重復產品設計建模和NC數(shù)控編程，實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM數(shù)據(jù)的全相關性設計。NX提供的基于專家系統(tǒng)的模具設計功能和高效的數(shù)控編程功能，克服了傳統(tǒng)模具設計模式的缺點，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)顯示等設計制造與視頻技術結合等手段，使設計更加直觀地展現(xiàn)在人們面前，極大地提高了產品設計與生產的效率，在保證產品生產進度和質量的同時，解放了產品設計及工藝人員的勞動生產力。

　　二、NX的模具設計方案

　　1.基于專家系統(tǒng)的模具設計

　　利用NX軟件提供的三維造型功能，設計者可快速完成產品的創(chuàng)建與修改。利用NX專家系統(tǒng)模具設計功能，可快速完成分模、模具型腔及型芯的自動生成，標準模架零部件和組件的調用等相關內容，最終完成注塑模、鑄造模、沖壓模的設計。其模具設計專家系統(tǒng)建立在產品設計與制造工藝流程 相結合的基礎之上，對如鑄造、注塑成型中的澆口、流道、凸凹模間隙設計、模具分型面的設計、零件厚度和拔模檢測等制造工藝經(jīng)驗進行了吸收和應用。利用NX可以對模具的性能、模具結構和注塑件在成型過程中的溫度場進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計過程中提供的功能包括：①分析設計零件是否可塑，對問題區(qū)域進行檢驗和修復。②零件材料、幾何模型和模具設計相對應的收縮間隙設計。③進行模具凸凹模分型面的設計。④模具凸凹模型芯型腔和澆口流道的設計。⑤模具開模模擬及厚度、拔模和干涉等檢測。⑥ 標準模架零部件組件調用及脫模機構的設計。⑦模具的單型腔模和多型腔模設計。⑧產品、凸凹模型芯和型腔的模具全相關性設計。⑨注塑模擬流動、傳熱及成型分析。

　　2.模具設計流程

　　利用NX進行模具設計的流程如圖1所示。

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

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