鈑金件產品級進模數字化設計解決方案

王樹勛

（江門職業技術學院，江門 529090）

0 引言

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

1 鈑金產品設計

首先進入UGNX鈑金模塊。在NX草圖狀態下繪制產品毛坯片草圖，在鈑金模塊下選擇墊片功能，創建1mm厚度的產品毛坯片如圖1所示。

圖1 產品毛坯片

圖2 產品彎邊

圖3 除掉彎邊上的料

再次進入草圖狀態，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，鈑金產品造型完畢。

本產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。這個零件應該采用多工位級進模生產，才會提高產品精度及生產效率。

3 沖壓工藝設計

圖5 展開鈑金零件毛坯

按照級進模的設計原理，坯料排樣及廢料設計完了之后，應該進行工藝排樣，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，設置六個工位進行工序排樣。如圖8所示，第一工位沖導正孔，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，第五工位進行彎曲，第六工位進行切斷。

圖6 毛坯排樣

圖7 廢料設計

圖8 工藝排樣

在所有的工步都進行了工序設計后，要對設置的工序進行工藝仿真，這一步是很重要的，也是與CAD設計方法的重大區別，它能夠進行高度智能仿真，拋棄了傳統的用做手板的方法進行驗證的落后方式。本設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 模具設計

上面所進行的是沖壓工藝設計部分，下面進行模具設計。

目錄：DB_UNIVERSAIL2，

類型：9PLATES，

規格：6040，

PL＝600，PW＝400，DP_h=25，SP_h=20，

其它默認系統設置，也可以根據本廠的實際情況定制模架，調入模架如圖11所示。

圖11 調入模架

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計完畢后，還要在模架上設計讓位槽和型腔、安裝導釘、浮升銷等結構部件，可在標準件庫中調用或在建模模塊自行設計后調入，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，實際生產時要將三維圖轉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工程圖模塊中進行處理，此處不再對此進行詳細討論。

5 結束語

本文嘗試了用UGNX的鈑金設計模塊進行了鈑金產品設計，然后用PDW模塊來進行該產品的級進模設計。與傳統的CAD設計方法相比，用UGNX的鈑金設計模塊進行產品設計和PDW模塊來進行級進模設計，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，能夠及時地發現設計錯誤并進行產品和模具設計的修改，大大地提高了設計效率，明顯地縮短了模具制造工期，是鈑金件產品與級進模設計技術的發展方向，建議在級進模制造廠家中大力推廣應用。

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

[2] 典型五金件的PDW多工位級進模設計[J].模具工程,2007,11.

[3] 支架托板的PDW多工位級進模設計[J].機電工程技術,2007,10.