應用UG設計制作級進模

摘要通過運用UGNX5.0級進模模塊，對項目初始化、特征前處理、毛坯生成、布局、廢料設計、模板、鑲塊、排樣等設計過程，對級進模設計中需要注意的問題進行了分析，并且還介紹了模具生產過程中一些相關問題的解決辦法。

關鍵詞UG 級進模 鑲塊

中圖分類號:TG7文獻標識碼:A

0 引言

沖壓生產具有以下特點:生產效率相對較，并且低單工位對應的模具結構比較單一，同時鈑金零件又不能太復雜，不然就需要很多副單工位模具共同作用才能夠實現。但是，如果將級進模應用于沖壓生產，就能夠克服上述缺點。級進模具有生產周期短、所需操作人員少、生產效率高等特點，因此，級進模很適合進行大批量生產。UG是目前非常高端、先進的軟件，極大的方便了制造行業。

1 產品建模、項目初始化、毛坯展開、廢料設計、毛坯布局與工序排樣

應用UGNX5.0設計制作一個簡單的鈑金零件(如圖1)

(1)根據零件使用要求，設計鈑金結構，在UG鈑金模塊下建模，根據材料，選定折彎許用半徑公式。

(2)在UGNX5.0級進模設計模塊中，先進行項目初始化，在對話框中填好數據，注意一定要勾選使用鈑金特征。特征前處理中，對折彎、翻孔、卷邊等鈑金結構進行特征工藝定義。

(3)使用毛坯生成器，選定一個靜止面后，生成毛坯。

毛坯布局，綜合考慮模具壽命、材料使用率選用合適的步距和寬度。在建模模塊中，刪除一個毛坯可變三毛坯布局為二毛坯布局。

廢料設計，在建模模塊中，設計曲線，再在廢料對話框中，定義廢料、分割廢料、考慮重疊、修剪等附件。工序排樣時，模具的整個結構就已經能夠被確定。而模具自身的基本結構取決于排樣圖。因此，設計排樣時，應該從全局來考慮，而不能僅僅看到局部某些結構，細節方面也不容忽視。例如:在具體設計過程中，對工位方面詳細的分配，不僅要安排折彎、沖裁、成形等分別是哪一工位，同時還應該考慮到每個鑲塊在排布上問題，包括排布的空間是否充足，以及各鑲塊間彼此的影響。沖裁工位方面，沖裁力在分配上的問題值得注意，應當盡量使其分布均勻、恰到好處。成形工位以及折彎工位，最好能夠一次成形。要是把握不大，可以添加一步空步等，這樣可以使模具在調整時變得容易。針對一些在成形中傾向于產生翹曲或者在平面度方面要求比較高物品，為了使平面度達到要求，校平工位必不可少。

工位順序方面，前后上位不能被干擾，如果不合理，就需要對工位原來的順序進行調整。比如:相應的某物體需要彎曲成z字形時，如果對彎曲上沖孔的位置有公差方面比較具體的規定，這種情況下，就必須先彎曲，后沖扎，從而使沖孔的位置比較準確。對級進模來說，其最后工位非常重要，因為從模具中取出產品的方式取決于最后工位。一般而言，取出產品有吹出和落下兩種方式，對某些特殊產品，還用到了機械手來取出產品。切斷在任何一種取件方式中是必不可少的。并且，對切斷處的具體地點、尺寸等都必須要有嚴格的控制，切斷處的問題能夠對模具的出件方面造成影響，還會對是否能夠順利、均勻地送進條料造成影響。但是，如果出件方式是落料式的，同時，在切斷處，其毛刺的方向是反向的，針對這種情況，需要和產品設計相關人員進行探討、交流后才能決定。

2鑲塊設計

2.1 沖裁凸模

產品的形狀直接決定了對應的形狀，沖裁凸模有直身型加強型兩種結構。固定途徑主要包括以下幾個方面:螺絲固定、銷釘固定、頂絲固定、壓塊固定以及掛臺固定等方面。其中最安全并且值得信賴的是掛臺固定，其中銷釘固定很少用到，而其它幾在種固定方式能夠滿足維修時，方便而快速的更換要求。具體選擇可以根據自己的需要來決定。

對凹模刃口而言，在凹模板上可以快速割出。但是，對于那些硬度非常高或者產量很大的產品，為了便于維修，常常用到凹模鑲塊。固定凹模鑲塊主要有三種途徑:壓塊固定、螺絲固定以及掛臺固定等。

規劃單側沖截對應的凹模鑲塊的過程中，為了避免廢料上浮現象的發生，可以采取在不沖裁的一邊適度的擠住廢料，加大擠料尖角等措施，以防止其上浮。

2.2 折彎鑲塊

折彎鑲塊的固定方法，既能夠用螺絲，也常用掛臺來固定。折彎凸模與折彎凹模之間的距離應該保持在一個料的厚度。為了防止在折彎時可能出現擦傷產品的現象，應該將折彎凸模頭部相應的設計成圓弧狀。而在自負彎曲所對應的接近折彎線處，校正筋是必須的，從而即使折彎時，產品的根部也能夠發生塑性變形的目的，同時降低回彈，使90°彎曲角得以保證。

2.3 模板設計

級進模模板中，總體來說有以下幾種標準:凹模板、卸料板、上模座、固定板以及下模座等。

其中至關重要是固定板、卸料扳、以及凹模板，它們也是級進模中不可或缺的。固定板主要用來固定凸模;而卸料板在很多方面往往起壓料、卸料、以及導向等作用;而凹模板常常有兩個方面的應用:直接做凹模刃口或者將一些凹模鑲塊鑲拼上去。一般來說，3塊模板需要用到4個小導柱。方法是將小導柱在其凸棋固定板上進行固定，然后在凹模板以及卸料板上各自鑲4個對應的小導套，為了使凸模在運動上的精度符合要求，必須嚴格把握小導套以及小導柱之間的相配合的精度。(選定的標準模板目錄:DB-UNIVERSAL3 類型:5板指定參考點 X:-40Y:0Z:0系列:2420ST=23DP-h=30PP-h=20 TP-h=50 SP-h=20 DS-h=50另加一塊上模底板 TBP-h=10)設計讓位在整個設計過程中，也起著非常重要的作用。一般而言，成形或者彎曲等工位以及其所對應的一切后續工位都應當讓位，并且讓位要足夠，應該同時兼顧動態和靜態兩個方面的讓位問題。

2.4 其它零件設計

除了鑲塊設計外，某些輔助零件對模具的正常運行來說也不容忽視。

(1)導正釘。產品的精度在很大程度上受到導正釘的影響。例如，后續工位都以第一工位中沖的孔來進行向導，此方法可以很好的使產品的精度達到要求。在設計方面，應當重視對導正釘長度上的掌控。為了在很大程度上防止帶料現象，自由狀態時，應該留意模具導正釘的直臂，其伸出卸料板的范圍應該控制在產品自身的一個料厚之內。

(2)送進高度往往取決于浮動送料釘。使在對應的高度條料送進時，不會受到頂桿或者鑲塊的干擾。浮動送料釘不但可以抬起條料，而且還能夠對條料進行導向。浮動送料釘的位置以及數量需要按照條料的厚度以及寬度來決定。

(3)頂桿與拾料塊。在進行切門、折彎、或者拉伸等方面的成形工序時，往往會帶有包緊力，從而讓條料自身的成形部位能夠附著在鑲塊上并且很難脫模。為了使條料能夠正常彈起，應當在合理的地方設計好行之有效的頂桿或者抬料塊，然后在彈簧力的作用下，將條料頂出。對于最后工位，某些已經被切斷的產品往往會在沖壓油的作用下，附著到模具上。因此，為了避免對模具造成損傷或者疊件現象的發生，必須在最后工位的上模以及下模中設計頂桿。

此外，為了避免因為廢料上浮或者誤送料等對模具形成傷害，還能按照使用需要設計廢料上浮以及誤送料方面的感應以及報警裝置。

參考文獻

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[2]余學文，周盛.UG NX4級進模設計培訓教程.

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