基于NX软件的典型零件级进模设计

2019-03-18 版权声明 举报文章

基于NX软件的典型零件级进模设计

摘要:多工位级进模根据零件结构的特点和成形性质,完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,是一种高精度、高效率、长寿命的模具。通过利用NX软件设计典型零件的级进模,并进行工艺分析,制作三维实体造型,CAE分析,排样设计,模具设计,使级进模结构更加清晰明了。应用NX软件进行级进模设计大大提高设计效率,是一种应用前景广泛的新方法。

关键词:NX软件 级进模 三维设计

中图分类号: TG385.2 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)11-0000-00

Abstract:Acording to the characteristics of the structure of the parts and forming properties, progressive die can complete the multi forming processs, such as pressing, punching, bending, drawing and so on, which is a high precision, high efficiency, long life of the mold. It is the new method to design the progressive die with the NX software, including process analysis, production of three-dimensional solid modeling, CAE analysis, layout design, mold design, so that the structure of the progressive die structure is more clearly. The application of NX software for progressive die design has greatly improved the design efficiency, and it is a new method for wide application prospect.

Keywords:NX software;progressive die;3D desgin

1 引言

级进模是由多个工位组成的,并且各工位按顺序关联完成不同的加工。级进模可在同一副模具上完成多个工序,如冲孔,落料,折弯,切边,拉伸等。其特点为高生产率,操作安全,利于自动化。满足级进模的要求为零件要较小,生产批量大,材料较薄,材质较软,精度不宜过高。

NX是我国制造业中应用越来越广泛的三维设计软件,它有强大的参数化建模,CAM模块,二次开发的接口,让复杂的三维设计和制造变得更加的便捷与清晰。

2 设计过程

2.1 工艺分析及三维实体造型

工件为一支架,材料为Q235A,尺寸133.000×142.180mm,厚度1.5mm,未注公差尺寸为IT12级。工件形状较为复杂,制作完成需用到压印,弯曲,落料,冲孔等成形工艺,因其加工完成需要用到多个工位,可以用级进膜来加工。应用NX9.0软件制作完成三维造型如图1所示。

2.2工件CAE分析

金属材料在完成屈服后,将会进入弹塑性变形状态,此时就会出现材料非线性状态。

本设计应用了NX级进模模块的一步可成行性分析,使用CAE分析展平钣金件的所有面或某些面,并计算变薄、应力、应变和回弹,以预测成形的分险。

分析步骤:抽取片体选择零件选择材料划分网格计算分析结果。

(1)零件网格划分,网格密度为默认方式,划分后效果如图2所示。

(2)材料变薄,如图3所示,颜色浅的地方是容易变薄的地方,最薄处为0.39mm。

(3)支架的应力分布情况如图4所示,由图可知,最大应力发生在压筋处,最大值为430Mpa,小于材料的屈服强度,所以支架在工作状态下可以安全的运行。

(4)应变分布情况如图5所示。

2.3 排样设计

排样设计是为了表示出更加合理的零件制作方案。因为本设计工件与条料边存在搭边,用来防止误差和保证工件的强度与刚度,所以采用有废料直对排。如图 6所示,一共有7个工位。①压印;②弯曲;③落料 ④冲孔;⑤翻折45;⑥翻折90°;⑦成型。模具采用的是导正销定位。全程使用级进模模块制作模具。

2.4模具设计

2.4.1模架设计

模架起着固定整个装置的作用,像凸凹模这类加工零件都是靠模架来固定的,所以我们要求模架必须刚度好,强度大,精度高。本设计模架如图7所示。模架包括有上下模板,卸料板,导料板等。本设计所用模架的具体参数如下:

目录:DB_UNIVERSAL2;类型:9 PLATES;规格:15040;PL=1500; PW=400; DP_h=25;SP_h=20; PP_h=20; DS_h=50; TP_h=50; BBP_h=15; BP_h=12; TBP_h=15.

2.4.2凸凹模设计

凹凸模都是成对使用的并起着固定的作用。

本案例零件中的小冲孔部分采用细小圆凸模,如图8(a)所示,细小圆凸模可保证小冲孔的刚度和强度。冲裁凸模采用直通式的异形凸模,如图8(b)所示,可线切割加工,并用螺钉吊装固定,保证设计中的精确性。

凹模采用的是拼块式凹模,在平面上用定位销和螺钉固定。如图8(c)所示。拼块式凹模在拼块有所损坏时,方便替换。

2.4.3定位装置

定位装置起着定位的作用。只有定位定的精确了,凹膜凸膜,上下模板,卸料板等零件才会位置精准,制作出来的零件也没有误差。本设计采用导正销定位的方法定位,共有2个导正销定位在上模上。

2.4.4卸料装置

卸料装置起着卸掉废料和压料的作用。将废料及时卸下,不要影响后续工位的工作。本设计采用弹性卸料的方式卸料,用到的零件有弹簧,螺钉,卸料板。通过弹簧的弹力作用,上模板升高,将零件被凸模冲孔下来的废料卸掉。

2.4.5导料装置

导料装置起着导料和托料的作用。利用弹簧等弹性零件的作用,将板料带动进行各项工位的工作。本设计采用托料导料装置,可同时进行托料和导料的步骤。用到的零件有导料销和导料板。

2.5 工程图设计

从NX级进模模块中,通过在组件图中控制组件的可见性和组件图的过滤组件,然后进行装配工程图图 7所示,级进模三维模型效果如图 8所示。

3 结语

通过利用UG NX软件设计制作打印机零件级进模,使级进模结构更加清晰明了,提高了设计速度和效率,通过三维设计还可以了解模具结构,提前预测成型风险,更加安全环保,值得推广使用的模具设计新方法。

参考文献

[1]廖伟.冲压模具设计技巧与禁忌简明手册[M].化学工业出版社,2014.

[2]傅建军 等.模具制造工艺[M].机械工业出版社,2004.

[3]李晓达 等.冲压工艺和级进模设计[M].电子工业出版社,2015.

[4]Francis plete Progressive Die Design Solution[M].2014.

[5]余学文 等.UG NX4级进模设计培训教程[M].清华大学出版社,2006.

[6]夏建生 等.基于NX软件的典型零件多工位级进模设计[M].2009.

[7]盛亚凤 等.基于UG NX软件的打印机零件级进模设计[M].2009.

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