在3D模具设计中NX Die Design模块的应用

　　在汽车覆盖件模具3D结构设计中，涉及型面部分的处理和设计所用的时间占到整个设计周期的1/3以上，我们在设计过程中通过不断地摸索和总结，发现Siemens PLM软件Die Design模块应用在型面部分、修边、翻边镶块和废料刀的3D设计中比较方便、简单，大大缩短了设计周期。

　　打开文件，在建模状态下选择冲模设计模块中的拉延凸模工具，弹出图1所示的拉延凸模设计菜单。根据菜单提示依次选择凸模轮廓、底面基准、数模面以及坐标，并对相关参数进行设置(图2);选择筋板设置相关参数，按确认生成拉延凸模(图3)。

     　需要注意的是，在生成拉延凸模轮廓的基础上，运用基础模块对其他结构进行设计，在零件及结构没有确定以前最好不要进行布尔运算和去除参数，以方便后期修改。

　　应用效果评价如下：

　　1. 运用Die Design模块对型面部分进行设计，数模型面质量要求没有用基础模块设计的要求高，大大节省了型面处理的时间，降低了设计难度。

　　2. 筋板的设计可一次完成，并且编辑简单、方便。基础模块设计筋板需要先在型面模型上设计筋板的位置，再生成3D筋板进行布尔运算，编辑起来比较困难。运用Die Design模块设计上、下模，压料板时可一次完成筋板的设计，修改位置非常方便，可直接拖拽到理想的状态。

　　3. 型面的设计和更改只需将型面部分进行替换，操作更简便。用基础模块设计型面模型后，如果需要更改，需要将修改的实体部分剪切掉，再生成新的实体进行布尔运算。以往常会出现无法剪切或是不能进行布尔运算，甚至使相关的实体发生意想不到的变化，而Die Design模块则解决了以上问题。

　　4. 结合基础模块的应用，使设计工作更得心应手。Die Design模块在型面部分的设计占有优势，但基础模块在非型面部分的设计中应用比较灵活，在实际工作中将两个模块结合起来应用可以使设计工作更得心应手。

　　Die Design模块在修/翻边镶块设计中的应用

　　本文以CAM下模修边镶块为例说明Die Design模块在设计中的应用。CAM上模修边镶块和翻边镶块的设计只是设置不同的参数，方法和步骤类似。

　　1.设计步骤

　　详细分解设计步骤如图4所示。

　　打开文件，设定CAM基准点和修边线;作出修边镶块的结合面、底面以及靠背面;设置修边镶块的相关参数;裁剪修边凸模，编辑底面和靠背面至合理位置;作加强和定位用的筋板;作出镶块结合面的空刀槽;做非标(大)倒角，合并实体，打出减轻孔;设计螺/销钉孔，按标准更改加工的颜色。

　　2.应用技巧

　　(1)在设计之前将CAM基准点和片体放在不同的图层，由于辅助面较多，方便在生成镶块时进行不同的选择和最终对镶块型面的修剪。

　　(2)在生成镶块前，需提前将镶块的结合面和底面位置设计好，方便设置参数时进行选择。

　　(3)参数设置时注意靠背面的方向是否和基准坐标方向一致，如果不一致则需将参数设置为负值。

　　(4)筋板的设置待位置调整合理后统一用型面进行剪切。

　　3.应用效果

　　(1)运用Die Design模块对修/翻边镶块进行设计，会自动根据切入量的设置生成一组修/翻边镶块。基础模块需要一块镶块一块镶块地进行设计，镶块的型面部分需要根据切入量进行设计，作出补充面再对镶块进行修剪。运用Die Design模块减少了设计型面部分的工作量，不但提高了设计质量，还大大提高了设计效率。

　　(2)镶块的编辑较基础模块更加容易简单。用基础模块进行镶块修改时，需对镶块的结合面、靠背面、底面以及筋板和螺销钉之一进行修改。用Die Design模块可统一设置相关参数，一次完成相关部分的修改，操作更简便。

　　Die Design模块在废料刀设计中的应用

　　废料刀的型面设计难度较大，需要根据工艺数模和废料刀的切入量对型面进行设计。Die Design模块在设计中简化了设计要求。

　　1.设计步骤

　　详细设计步骤如图5所示。

　　打开文件，做出刀口面和底面;设置相关参数，生成废料刀初形;补全废料刀，对空刀位置进行修剪;编辑刀口面和底面至合适位置;设计螺/销钉孔，按标准更改加工的颜色。

　　2.应用技巧

　　(1)在设计之前作出大概的刀口面和底面位置，注意做刀口面时需确认刀口靠是否需要变角度才能满足工作要求，这需要在刀口面中体现出来。

　　(2)补全废料刀时，先抽取Trim Post上相关面并延伸一定长度，然后裁剪废料刀实体，完成废料刀型面的设计。

　　3.应用效果

　　运用Die Design模块对废料刀进行设计，简化了废料刀型面的设计要求，方便了废料刀的编辑和修改，降低了设计难度，提高了设计效率。

　　结语

　　模具结构3D设计要抛弃先2D后3D的设计思维和流程，尽量采用参数化设计，工作部分与曲面相关的3D尽量用Die Design设计，整体模具结构采用基础模块和Die Design模块相结合，使模块的功能取长补短，以设计简便快捷、更改操作简单为原则来选择模块。通过对我们实际设计工时的统计，发现用Die Design模块对相关型面部分进行设计可以平均缩短设计周期1/4，在提高设计质量的情况下，大大提高了设计效率。