汽车结构件级进模冲孔切边组件模块化设计

  汽车结构件是指汽车中的承载件或受力件，与汽车安全密切相关，在汽车车身中，许多结构件装在车身结构的结点上并与其他结构件连接形成抗变形的高强度框架，由于这类零件结构复杂，精度要求高，所以通常采用多工位级进模生产。虽然汽车结构件级进模具有生产效率高，节省物料成本，产品精度好等诸多优势，但级进模的结构特点和汽车结构件的复杂成形工艺结合在一起使得此类模具结构复杂、尺寸在，这大大提高了模具设计制造难度。当然，一副汽车结构件级进模进模从设计到交付需要3个月甚至更长的时间，而且需要设计人员在实践中积累丰富的设计经验才能胜任。整个设计过程分析计算复杂，需要反复修改，设计工作效率低，无法满足市场对产品更新换代的要求。

  随着国内汽车市场的发展，企业迫切希望提升模具设计效率和设计质量。目前，已有部分模具CAD系统用于辅助级进模设计，但是从使用效果来看，这些系统存在集成化、专业化和定制化程度低等问题，难以满足汽车结构件级进模设计要求。究其原因是由于汽车结构件结构复杂，相应的级进模通常包括冲孔切边、折弯、成型等多道工位。每一道工位上均由凸模、凹模、标准件、板件镶块等零件组成的工作组件完成对应工序，而现有的模具设计系统通常着眼于单独的零部件设计，通过提供一系列的零部件设计工具集，由用户自行搭配使用，组装成需要的工作组件。这样的设计思路虽然降低了系统内部各功能之间的耦合性，但同时也忽略了级进模设计过程中工作组件内部各零件间真实存在的涉及关联性。

  因此，根据汽车结构件级进模的设计要点，针对此类模具的设计难点和现有级进模设计系统的不足，提出级进模工作组件的快速生成和关联性编辑方法，开发出了一套基于NX平台的汽车结构件级进模冲孔切边组件智能化设计与修改功能模块系统，该系统已投入企业使用，取得了很好效果。

  在分析汽车结构件级进模结构特点，整理标准孔冲裁、异形孔冲裁、切边、切舌等工艺的典型冲裁结构和设计原则的基础上，综合应用全局化参数管理思想、参数化和模块化设计、基于规则的推理、动态装配等技术，在Siemens NX 8.5软件平台上开发出级进模冲孔切边功能模块。该模块分为3部分：全局化参数管理工具、组件快速生成工具和组件编辑工具，如图所示。用户首先根据全局化参数管理工具初始化组件设计过程中的共享参数，然后通过组件快速生成工具进行结构变型化设计，最后使用组件编辑工具调整和编辑细节特征。