本文介紹了冷沖拉延模的CAD軟件設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。

　　進(jìn)行冷沖拉延模具設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)沖壓件材料的牌號(hào)、選用的壓力機(jī)型號(hào)、沖壓件拉延力等有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，明確模具結(jié)構(gòu)形式及后續(xù)模具的加工方法等事項(xiàng)。NX軟件中Die Design模塊提供了模具設(shè)計(jì)的常用的功能，其對(duì)冷沖拉延模具設(shè)計(jì)的一般流程如下：

　　1.導(dǎo)入或建構(gòu)產(chǎn)品/樣件的三維CAD模型

　　將沖模設(shè)計(jì)工程中構(gòu)建評(píng)估完成后的CAD模型導(dǎo)入軟件，或依據(jù)客戶的要求或設(shè)計(jì)人員的構(gòu)想，利用NX軟件系統(tǒng)下的Die Design模塊設(shè)計(jì)建構(gòu)出產(chǎn)品的三維模型。

　　2.對(duì)三維CAD模面進(jìn)行工藝檢查

　　對(duì)三維CAD模面進(jìn)行工藝分析包括兩個(gè)方面：產(chǎn)品工藝補(bǔ)充完整性和連續(xù)性;工藝補(bǔ)充是否存在負(fù)角。

　　3.創(chuàng)建拉延凸模

　　拉延一般有一次拉延成形和多次拉延成形，絕大多數(shù)情況下只做一次拉延成形，且做成整體式凸凹模。拉延凸模是模具的工作部分，進(jìn)行拉延凸模設(shè)計(jì)要以前面做的CAD數(shù)模面為基礎(chǔ)。

　　4.創(chuàng)建上模本體

　　首先根據(jù)兩塊上模墊板之間的距離，及凸模在長(zhǎng)、寬方向的大體尺寸，確定上模本體的外形尺寸，其次制作固定用U形槽和加強(qiáng)筋，最后創(chuàng)建減輕孔、鍵槽等細(xì)節(jié)。

　　5.創(chuàng)建拉延凹模

　　進(jìn)行拉延凹模設(shè)計(jì)要以前面做的CAD數(shù)模型面為基礎(chǔ)。

　　6.創(chuàng)建壓邊圈

　　壓料圈對(duì)板料流動(dòng)起著決定性的作用，決定著成形質(zhì)量的好壞，因此壓料圈的設(shè)計(jì)在一定意義上決定模具質(zhì)量的好壞。

　　7.裝配

　　裝配分為完全裝配和非完全裝配，此處為非完全裝配，即工藝數(shù)模、凸模、凹模、壓邊圈和壓機(jī)墊板作為單獨(dú)的部件在Assemble.prt文件下進(jìn)行裝配。裝配的狀態(tài)為模具完全閉合狀態(tài)。

　　翼子板模具設(shè)計(jì)——雙動(dòng)拉延模設(shè)計(jì)

　　1.導(dǎo)入?yún)⒖寄Ｐ?/P>

　　啟動(dòng)NX系統(tǒng)，在File(菜單)下選擇File New(建立新菜單)，單擊左鍵，在File New Name(新菜單命名)下輸入文件名：yi zi ban.prt，點(diǎn)擊Ok進(jìn)入模具設(shè)計(jì)工作界面。在File下拉菜單依次選擇Import(輸入)-Part-***-gysm.prt，數(shù)模導(dǎo)入完畢(見(jiàn)圖1)。

圖1 導(dǎo)入?yún)⒖寄Ｐ?

　　2.數(shù)模編輯

　　將產(chǎn)品數(shù)模、工藝補(bǔ)充面和工藝補(bǔ)充線分別分層放置。檢查產(chǎn)品數(shù)模及工藝補(bǔ)充面(重點(diǎn)檢查重面、缺面、間隙和尖角等)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完畢進(jìn)行片體縫合。具體操作：分別用N-sided Surface(N邊曲面)、Trimmed Sheet(片體修剪)、Swept(掃掠)及Bridge(橋接)等命令對(duì)片體進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后如圖2所示。在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Combine Bodies(組合體)—Sew(縫合)，選擇片體進(jìn)行縫合。

圖2 片體檢查與修補(bǔ)

　　3.創(chuàng)建拉延凸模

　　(1)分模線拉伸實(shí)體的創(chuàng)建。分模線的編輯：用Join Curves(曲線連接)命令對(duì)分模線進(jìn)行編輯。用投影命令將編輯后的分模線投影到Z平面。用Edit Curve(曲線編輯)命令對(duì)投影到Z平面上的曲線進(jìn)行編輯。實(shí)體的生成：在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Design Feature(設(shè)計(jì)特征)—Extrude(拉伸)，選擇編輯過(guò)的曲線，進(jìn)行拉伸成體，如圖3所示。

圖3 拉伸體的形成

　　(2)實(shí)體分割。在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Trim(修剪)—Split Body(分割體)，選擇拉伸體，用縫合的片體對(duì)實(shí)體進(jìn)行分割，將分割開(kāi)的實(shí)體下半部刪除，得到凸模實(shí)體(見(jiàn)圖4)。

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圖4 凸模實(shí)體生成

　　(3)凸模制作具體步驟如下：

　　①制作分模面退刀。在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Associative Copy(關(guān)聯(lián)復(fù)制)—Extract Geometry(抽取)，選取分模面，點(diǎn)擊確定，將凸模實(shí)體隱藏，只留下分模面抽取留下的片體。在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Offset/Scale(偏置/縮放)—Thicken(片體加厚)，選取片體確定，偏置厚度為-10mm和10mm。將偏置出的實(shí)體沿Z軸正向移動(dòng)50mm，而后與凸模實(shí)體進(jìn)行Subtract(減)操作，分模面退刀制作完成。

　　②制作導(dǎo)滑板安裝面和安全擋塊。根據(jù)制件落差確定導(dǎo)滑板長(zhǎng)為200mm，由設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(導(dǎo)滑面寬度一般為分模線長(zhǎng)度的20%～25%)，設(shè)計(jì)導(dǎo)滑板安裝面為150mm×200mm，全周共設(shè)計(jì)12處;安全擋塊規(guī)格為95mm(長(zhǎng))×55mm(寬)×65mm(高);分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)和Subtract(減)等命令將導(dǎo)滑板安裝面和安全擋塊做出。

　　③創(chuàng)建加強(qiáng)筋和局部加強(qiáng)筋。運(yùn)用Block(長(zhǎng)方體)、Offset Face(偏置面)命令做好一條拉延筋。在Edit(編輯)下拉菜單下依次選擇Transformation(變換)—translate(平移)，運(yùn)用其中的Move(移動(dòng))和Copy(復(fù)制)命令，選住做好的拉延筋，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行移動(dòng)和復(fù)制。找好CH孔和排氣孔的位置，拉延筋做避讓(見(jiàn)圖5)。

圖5 加強(qiáng)筋與局部加強(qiáng)筋

　　④制作固定凸模U形槽。在Tools下來(lái)菜單下依次選擇Part Families(部件族)—Browse(瀏覽)—到標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)選擇U形槽，根據(jù)需要進(jìn)行編輯，點(diǎn)擊確定后進(jìn)行Remove Parameters(去參)，而后將U形槽復(fù)制到y(tǒng)i zi ban.prt中，再經(jīng)過(guò)Move(移動(dòng))、Unite(并)和Subtract(減)等命令將固定凸模U形槽制作出來(lái)。

　　⑤安裝自潤(rùn)滑導(dǎo)板和翻轉(zhuǎn)吊耳。運(yùn)用凸模U形槽的調(diào)用方法，依次導(dǎo)入自潤(rùn)滑導(dǎo)板和翻轉(zhuǎn)吊耳，并運(yùn)用Move(移動(dòng))和Copy(復(fù)制)等命令將其安裝到位。

　　(4)上模本體制作具體步驟如下：

　　①確定上模本體大體尺寸。根據(jù)兩塊上墊板之間的距離及凸模在長(zhǎng)、寬方向的大體尺寸，確定上模本體的外形尺寸為2100mm×960mm×290mm，運(yùn)用Block(長(zhǎng)方體)命令將實(shí)體做出。

　　②上模本體細(xì)化制作。運(yùn)用制作凸模U形槽的方法制作上下U形槽，并用此方法制作插銷式吊耳;運(yùn)用凸模加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)方法制作上模加強(qiáng)筋;在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Design Feature(設(shè)計(jì)特征)—Slot(鍵槽)，進(jìn)行鍵槽的設(shè)計(jì);分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)、Subtract(減)、Edge Blend(邊緣圓角)，定位鍵槽，減輕等細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì);運(yùn)用凸模標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用安裝的方法，安裝上模本體標(biāo)準(zhǔn)件，與凸模固連在一起(見(jiàn)圖6)。

圖6 凸模標(biāo)準(zhǔn)件安裝與上模本體裝配

　　(5)凹模的制作具體步驟如下：

　　①調(diào)壓塊安裝臺(tái)和定位板安裝面的設(shè)計(jì)。在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Design Feature(設(shè)計(jì)特征)—Extrude(拉伸)，選擇坯料線，進(jìn)行拉伸成體;在Insert(插入)下拉菜單下依次選擇Trim(修剪)—Split Body(分割體)，選擇拉伸體，用縫合的片體對(duì)實(shí)體進(jìn)行分割，將分割開(kāi)的實(shí)體上半部隱藏，得到凹模實(shí)體;用Offset Face(偏置面)命令將拉伸的實(shí)體向四周偏置20mm;分別用Extract Geometry(抽取)和Thicken(片體加厚)命令在實(shí)體四周生成六個(gè)小實(shí)體，選取小實(shí)體沿負(fù)Z軸移動(dòng)30mm。用Cylinder(圓柱)命令生成一個(gè)直徑為60mm，高為30mm的圓柱;消參后沿坯料線外側(cè)均勻布置，同時(shí)沿坯料線布置定位板安裝面(見(jiàn)圖7)。

圖7 調(diào)壓塊安裝臺(tái)與定位板安裝面 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　②導(dǎo)滑腿設(shè)計(jì)。根據(jù)送料高度和導(dǎo)腿強(qiáng)度的考慮，導(dǎo)腿設(shè)計(jì)規(guī)格為1680mm(長(zhǎng))×650mm(寬)×340mm(高)，導(dǎo)滑板安裝面規(guī)格為150mm(長(zhǎng))×150mm(寬)，分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)和Subtract(減)等命令進(jìn)行制作;用Unite(并)命令將導(dǎo)滑腿和凹模連結(jié)在一塊，并用Cylinder(圓柱)和Subtract(減)等命令做出氣缸頂料過(guò)孔和CH孔，及到底標(biāo)記安裝孔。

　　③U形槽和側(cè)筋的設(shè)計(jì)。運(yùn)用制作凸模U形槽的方法制作U形槽，并用此方法制作插銷式吊耳，用Block(長(zhǎng)方體)、Chamfer(倒角)等命令制作側(cè)筋。

　　④細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)、Subtract(減)和Edge Blend(邊緣圓角)等命令進(jìn)行滾輪定位臺(tái)、正向標(biāo)示及減輕等細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。運(yùn)用凸模標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用安裝的方法，安裝凹模標(biāo)準(zhǔn)件。

　　(6)壓邊圈的制作具體步驟如下：

　　①凸模讓位孔、內(nèi)導(dǎo)滑面及上墩死臺(tái)等部分的制作。運(yùn)用Extrude(拉伸)命令，選擇制作凸模時(shí)編輯過(guò)的分模線，進(jìn)行拉伸成體，再用Offset Face(偏置面)命令將拉伸的實(shí)體向四周偏置3mm，成體后將凹模制作時(shí)隱藏的實(shí)體調(diào)出，用Subtract(減)命令將兩實(shí)體做差;用Cylinder(圓柱)、Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)、Subtract(減)等命令制作導(dǎo)滑板安裝面、墩死圓臺(tái)和定位板讓位孔等。

　　②導(dǎo)滑腿設(shè)計(jì)。此部分設(shè)計(jì)應(yīng)與凹模導(dǎo)滑腿設(shè)計(jì)相結(jié)合，依據(jù)送料高度和導(dǎo)腿強(qiáng)度的考慮，導(dǎo)腿設(shè)計(jì)規(guī)格為1680mm(長(zhǎng))×650mm(寬)×590mm(高)，導(dǎo)滑面規(guī)格為150mm(長(zhǎng))×150mm(寬)。分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)、Subtract(減)等命令進(jìn)行制作。

　　③U形槽和側(cè)筋的設(shè)計(jì)。運(yùn)用制作凸模U形槽的方法制作U形槽，并用此方法制作插銷式吊耳，用Block(長(zhǎng)方體)、Chamfer(倒角)等命令制作側(cè)筋，制作完畢后用Unite(并)命令將導(dǎo)滑腿、U形槽、側(cè)筋和壓邊圈本體連結(jié)在一起。

　　④細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。分別用Block(長(zhǎng)方體)、Unite(并)、Subtract(減)、Hole(孔)和Edge Blend(邊緣圓角)等命令進(jìn)行基準(zhǔn)孔、正向標(biāo)示、減輕、避讓和窺視孔等細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì);運(yùn)用凸模標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用安裝的方法，安裝壓邊圈標(biāo)準(zhǔn)件。

　　(7)裝配具體步驟如下：

　　①分別建立shangmo.prt、aomo.prt及yabianquan.prt文件，將凸模和上模本體連同標(biāo)準(zhǔn)件導(dǎo)入shangmo.prt文件，將凹模實(shí)體連同標(biāo)準(zhǔn)件導(dǎo)入aomo.prt文件，將壓邊圈實(shí)體連同標(biāo)準(zhǔn)件導(dǎo)入yabianquan.prt文件。建立新文件夾，命名為：yi zi ban，將shangmo.prt、aomo.prt、yabianquan.prt和gysm.prt連同壓機(jī)墊板放入“yi zi ban”文件夾中。

　　②新建assemble.prt文件，在Assemblies下拉菜單下依次選擇Components(組件)—Add Components(添加組件)，將shangmo.prt、shangmo.prt、aomo.prt、yabianquan.prt、gysm.prt以及yajidianban.prt文件依次導(dǎo)入，完成裝配。

　　結(jié)語(yǔ)

　　根據(jù)冷沖模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)則，利用NX進(jìn)行冷沖拉延模具實(shí)例設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了直接根據(jù)三維造型產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)來(lái)完成整個(gè)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作，能大大縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高工作效率。