王树勋
(江门职业技术学院,江门 529090)
传统的钣金件产品级进模设计方法为采用AutoCAD绘制产品图、模具总装图及零件图,并做手板进行模拟检验及修改。这种方法不能及时发现错误,耗时耗工,成本较高。本文介绍一种高效率数字化模拟仿真设计方法,即用UGNX4中的钣金设计模块进行钣金产品设计,然后调入级进模设计模块 (PDW)进行模具设计。目前,掌握这一先进制造技术的专业工厂还很少,本文建议将这一技术在级进模制造厂家进行推广。
首先进入UGNX钣金模块。在NX草图状态下绘制产品毛坯片草图,在钣金模块下选择垫片功能,创建1mm厚度的产品毛坯片如图1所示。
图1 产品毛坯片
图2 产品弯边
图3 除掉弯边上的料
再次进入草图状态,在长边上绘制草图,法向除掉二块料,如图4所示。
图4 除掉长边上的料
至此,钣金产品造型完毕。
本产品为常见的电脑显卡支架五金冲压件,选用材料为08钢板,料厚1mm,生产批量大。该零件形状简单,特征有1处冲孔,1处折弯,3处去料。这个零件应该采用多工位级进模生产,才会提高产品精度及生产效率。
图5 展开钣金零件毛坯
按照级进模的设计原理,坯料排样及废料设计完了之后,应该进行工艺排样,确定每一工步的工艺,并按照冲孔、变形、弯曲大的原则顺序安排工序。选择条料排样功能,设置六个工位进行工序排样。如图8所示,第一工位冲导正孔,第二工位冲螺钉孔和支架中间的去料,第三工位冲图7中的第1、第3块废料,第四工位为空工位,第五工位进行弯曲,第六工位进行切断。
图6 毛坯排样
图7 废料设计
图8 工艺排样
在所有的工步都进行了工序设计后,要对设置的工序进行工艺仿真,这一步是很重要的,也是与CAD设计方法的重大区别,它能够进行高度智能仿真,抛弃了传统的用做手板的方法进行验证的落后方式。本设计的工艺仿真三维图如图9所示。
图9 工艺仿真
图10 压力中心
上面所进行的是冲压工艺设计部分,下面进行模具设计。
目录:DB_UNIVERSAIL2,
类型:9PLATES,
规格:6040,
PL=600,PW=400,DP_h=25,SP_h=20,
其它默认系统设置,也可以根据本厂的实际情况定制模架,调入模架如图11所示。
图11 调入模架
图12 安装冲孔及落料的冲头、凹模及落料孔
安装第三工位冲裁二边废料的冲裁冲头、凹模及落料孔如图13所示。因为在第三工位冲裁废料和第五工位弯曲之间比较拥挤,所以在第四工位留出一个空工位,便于模具安装和提高模具强度。
图13 安装冲头、凹模及落料孔
图14 安装压弯模具及切断模具
上述各工序的模具镶件设计完毕后,还要在模架上设计让位槽和型腔、安装导钉、浮升销等结构部件,可在标准件库中调用或在建模模块自行设计后调入,此处由于篇幅限制不再遨述。
图15 整套模具的三维装配图
整套模具的三维装配图如图15所示,实际生产时要将三维图转换为二维工程总装图、零件图、各个模板上的孔表及模具零部件清单(BOM),然后将这些文件放在UGNX工程图模块中进行处理,此处不再对此进行详细讨论。
本文尝试了用UGNX的钣金设计模块进行了钣金产品设计,然后用PDW模块来进行该产品的级进模设计。与传统的CAD设计方法相比,用UGNX的钣金设计模块进行产品设计和PDW模块来进行级进模设计,十分方便快捷,工艺智能化仿真程度高,不需要另做手板模拟仿真,能够及时地发现设计错误并进行产品和模具设计的修改,大大地提高了设计效率,明显地缩短了模具制造工期,是钣金件产品与级进模设计技术的发展方向,建议在级进模制造厂家中大力推广应用。
[1] Progressive Die Wizard,Workbook,March 2006, NX4MT1-9010.
[2] 典型五金件的PDW多工位级进模设计[J].模具工程,2007,11.
[3] 支架托板的PDW多工位级进模设计[J].机电工程技术,2007,10.