NX8.0在壳体模具型腔设计与数控加工中的应用

引言

    随信息技术与计算机技术的快速发展，CAD和CAM等技术日趋完善，现代企业生产中已大量应用先进的CAD/CAE/CAM集成软件，使得三维数字化设计与加工仿真技术得到了较成熟的应用，NX是当今世界上最先进、最畅销、面向制造行业的高端软件之一，该软件提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，极好地优化了产品设计与制造，大大缩短了产品从开发设计到制造的周期，节省了材料、资源、时间和经费。

    作为工业之母，模具行业的发展日新月异，新产品层出不穷，而各类壳体模具是生活、生产用品的重要工艺设备，在此类模具中，型腔的设计与加工对产品质量起着至关重要的作用，模具CAD/CAM技术的应用，为推动产品质量的提高及模具技术创新发挥着重要的作用。本文主要讨论运用NX软件的CAD/CAM功能模块，结合壳体模具零件的设计与加工工艺特点，进行型腔的三维数字化设计，并编制合理有效的壳体模具型腔的数控加工程序，以提高模具质量和缩短加工周期。

1 三维模型的建立

    当消费性电子进入高度成熟期后，外形的设计便成了重要的竞争条件之一，各种超薄、超炫、超迷人的款式成为注塑产品设计的追逐目标，相应的注塑模具设计要求也越来越高，现代注塑模具设计越来越依靠3D设计软件的辅助，而NX软件则是其中的一款性能优秀的综合性软件。

    NX运用其强大的面向过程驱动技术实现虚拟产品的开发，在面向过程驱动技术的环境中，能有效实现产品以及精确的数据模型的全相关，从而有效地实现了并行工程。经过对真实壳体数据的采集与分析，完成壳体的三维模型的建立，如图1所示。

图1 壳体塑件

    对于壳体模具的型腔，可以通过NX8.0来进行建模。先建立块体，然后导入塑件模型文件（考虑到材料收缩率的问题，在此放大一个相应的收缩率系数），选塑件所有外表面进行曲面偏置生成曲面，补好两端止口，运用有界平面令，将两端止口、圆形及方形缺口补片，并通过【插入】／【组合】／【缝合】将所有片体合为一体。利用“修剪体”工具生成一个型腔，并通过创建草图、回转求差、拔模求差等操作，生成其横浇道与浇口。因本镶件为一模两腔，通过镜相特征工具完成另一腔体及其横浇道与浇口的成形（如图2所示）。

图2 壳体模具型腔

2 壳体模具型腔的CAM

    数控加工适用于单件、小批量、高精度、复杂表面的加工，是模具零件加工的主要方法，本模具型腔的数控加工选用NX/CAM系统，NX/CAM系统通过参数化设计将特征造型与传统的实体和曲面造型功能结合在一起，可以从简单的2轴加工到以5轴联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以控制和优化数控加工过程。