基于NX的多工位级进模设计

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级进模有两个或两个以上的工位，在冲床的一次行程中，在模具的各个工位上同时完成两个或两个以上不同的加工。其具有冲压消费率高、操作平安简单、模具寿命长、产质量最高、消费本钱较低、但设计和制造难度大，对经历的依赖性强等特性。在各类冷冲模具中，级进模所占比例达27%。随着设计和制造技术的开展，级进模的工位数逐渐增加、精度进步、功用复合。在设计和制造中普遍采用先进的CAD/CAM技术及数控加工技术。
　　在级进模设计中要留意以下问题：
9 }$ h: E6 c" r# D6 D2 m, w  w: J. Y  ]　　(1)要用系统的观念，从冲压、模具制造等多方面构成的大系统中肯定级进模的构造和零件方案，要注重理论经历的的作用;
8 a% k) P8 N4 i$ u　　(2)级进模构造复杂，设计难度大，制造费用高，周期长。要充分理解产品零件的加工需求和运用条件。
5 }) L5 h8 e+ ~4 Q% V  k+ v　　(3)模具设计和制造具有技术密集型的特性，设计和制造亲密相关。
  Z+ a) ]6 a! n- _0 P/ z+ `　　在设计的过程中，本交别离NX/钣金，NX/PDW来完成一套级进模，应用PDW自动化设计才能，经过系统所提供的各种计算功用，快速、有效地停止模具设计，进步了设计效率。
+ {7 t3 i* ~$ G  f+ E9 Y1 o7 e6 U3 q  G. [　　1 镀金模型的树立
　　Siemens NX/钣金模块提供的便当快速的钣金设计工具，在材料特性学问和制造过程的根底上智能化地设计和管理钣金零部件。本例经过钣金模块中的垫片、弯边、法向除料等命令树立了钣金部件如图1所示：厚度：0.2mm;材料：08钢。
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　　图1 钣金部件
' L# a1 c3 N5 d* ~8 r6 o　　2 多工位级进模设计
) |; ^( t: e! @  |/ r- |; X　　Siemens NX/PDW是三维级进模CAD系统。PDW模拟了专家系统的级进模设计流程。PDW内嵌了大量的模具设计学问和业界最好设计经历，全程指导用户完成冲压模具的设计，并进步用户模具设计的创新才能。经过与NX其他功用的别离，如WAVE、主模型功用、NX/PDW具有更强的自动化设计才能。可应用导游菜单所提供的设计步骤，逐渐地完成整套摸具的设计。也可经过系统所提供的各种计算功用，快速，有效地停止模具优化设计，进一步进步设计效率。PDW中停止级进模设计的流程如图2所示。
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4 M' Q; _9 T2 I5 ]. M& L% f" C　　图2 PDW级进模设计流程
　　2.1 零件的预处置
; O! P! x, [7 o9 k4 K% i2 X8 d　　在设计模具前，要准备适宜的零件模型。零件模型一定是由钣金特征构成的实体模型。首先将在钣金模块中建好的模型在NX中翻开，运用“Form/Unform”命令展开和弯回模型，考证其适用性。
　　2.1.1 工程初始化
　　工程初始化：插入钣金件，指定部件材料，指定工程装配体途径和名字。初始化完成后，PDW生成一个项目装配构造，作为后续设计的模板。
% [, i# m+ ]# c' g9 I8 f　　2.1.2 毛坯展开
　　“毛坯展开”对话框提供工具使部件展开构成毛坯，一个包含“blank”称号的装配体部件被创立出来。
4 _$ z0 p) v: Z　　2.2 级进模的工艺设计
0 ?5 V) j# L1 T9 w　　级进模工艺设计包括：毛坯排样;废料设计;条料排样;工艺力计算。
  ?. W& n8 w* u4 q　　2.2.1 毛坯的排样
　　毛坯排样用于设计冲压件毛坯外形在条料上的截取方位及与相邻毛坯的关系。毛坯排样方案的选择关于材料的应用率、冲压工艺性以及模具的构造和寿命都有显著的影响。在冲压件的本钱中，材料费用所占比例60%以上。因此合理的排样对进步材料应用率、降低产品本钱具有重要意义。
! l; H: |  z' \　　PDW毛坯排样的细致操作有：插入毛坯零件，平移，旋转，复制，设置条料宽度，布距，计算材料应用率，最小间隔等。
& G4 _& C9 T. g- _, v7 u$ x　　2.2.2 废料的设计
' l' s/ I) ]) i( V/ o8 n/ E　　冲压件毛坯的外轮廓及内孔的冲切可以一次完成，也可以分几次完成。在级进模的设计当中，普通总是将外形和内孔分几次冲切。这就是所谓的废料设计。合理的废科设计会简化凸模和凹模的外形、便于加工、缩短周期、进步质量、降低本钱;改善凸模和凹模受力状态，进步模具强度和寿命，便于工件在模具中送进等。
　　PDW提供了废料设计的工具，以毛坯排样的结果作为对象，自动提取毛坯的内孔及外轮廓，再自行生成一些直线和曲线，与毛坯的边境组合构成废料。
9 T' r" q6 T* d1 y　　2.2.3 条料排样设计
　　条料的排样目的就是设计从平板料到产品零件的转变过程，是级进模工艺设计中最重要的一步DW中的设计过程是：指定排样的方向、指定工位的个数、工艺排样、条料仿真，其仿真结果如图所示。
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　　条料仿真
　　2.2.4 工艺力计算
　　PDW可对设计中工艺特征自动或交互地计算。计算总的工艺力和压力中心，俭省了大量的时间、免除了复杂的计算过程。
　　2.3 级进模的构造设计
　　存完成前面的工艺设计步骤后，进入到级进模构造设计阶段。PDW提供了各品种型、各种规格的标准模架三维装配模型，并包含了常用的组件。
　　2.3.1 加载模架
" E) m) Z% u" C" M　　根据模具设计请求，PDW提供了标准模架库，可以选择满足参数请求的模架规格;也可以根据设计请求，设置模架参数。添加导柱导套，根据请求修正参数等。
　　2.3.2 组件设计
3 e2 Z; u+ n" Y1 `0 b　　级进模的消费中，由于冲裁和成形等工作局部容易损坏，所以普通做成镶块方式，便于改换，降低本钱。PDW提供了常见的工艺镶件库，此例用到了冲裁、弯曲等镶件库，也根据本人的设计编辑镶件致使本人设计镶件插入到工程中。本例设计的组件包括冲裁镶块组、弯曲镶块组等，如图所示。
　　
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　　级进模组件
　　在完成以上设计后，级进模的主体局部曾经完成，还需抬料钉、导正钉、组件固定安装的设计，另外，要在模板上开出让位孔，让位槽、安装孔等。
5 a+ ^& g# \2 P　　3 完毕语
) F7 \9 T2 U7 Z7 h　　PDW以NX为平台，全部采用三维设计，内嵌大最模具设计学问和设计经历。工艺特征用于条料排样和零部件设计整个级进模设计过程。提供了条料的成形仿真，辅佐用户判别条料排样能否正确。模具的镶件以组件库的方式提供，也提供了标准模架、标准件，可以对其停止修正、定制。运用PDW模块停止级进模设计，快速、有效、灵敏，进步了设计效率
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