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目前NX在汽車保險杠制造中的應用

 目前NX在汽車保險杠制造中的應用

        國內目前汽車制造行業(yè)廠家多、產量大、競爭激烈，而國內大部分汽車零部件主要由仿型加改型居多，也有少量自主開發(fā)車型，面對這樣的現(xiàn)狀下，為了加快新產品的開發(fā)步伐，積極向國際化先進設計制造方法接軌，提高市場競爭力，汽車零部件廠家急需引進一種優(yōu)秀的軟件。很多國內廠家以前也曾有過一些2D和3D軟件的應用經驗，但是由于數(shù)據(jù)平臺不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)轉換又易使數(shù)據(jù)丟失，給后期的修改設計工作帶來諸多不變，并且由于更改曲面和加工的能力不強，導致效率低下、成本偏高。NX軟件正是一種能夠使設計和生產一體化和并行化的軟件，它能夠把設計、加工和客戶信息實時反饋，縮短了制造時間，節(jié)省了成本。正是這樣，國內的一些廠家選擇了NX軟件，并在不到一年的時間里，取得了意想不到的效益。

        汽車保險杠是一種曲面較為復雜的零部件，難以設計和加工。在當前的生產中主要有二種設計思路：第一種是以已有的零部件為參照，用三坐標測量系統(tǒng)測量表面數(shù)據(jù)，然后輸入NX軟件，連接成線再構面。NX讀入數(shù)據(jù)時可以識別分層信息，這樣在后續(xù)工作就輕松了許多�？梢园延萌�坐標測量機測得的點數(shù)據(jù)直接讀入NX軟件，然后以FIT的方法把點連成線，在獲取初步的外形輪廓后，利用NX的分析工具：Analysis→Curve→Combs，打開曲線的曲率梳，實時地觀察和調整曲線光順性，以求獲得最佳效果。由于保險杠為對稱部件，NX軟件具有Mirror Display的功能，故只需對一半數(shù)據(jù)進行調節(jié)整理，這樣就可以大大節(jié)省造型時間。當曲面調節(jié)完成后，再次利用NX的曲面分析功能檢查曲面的光順狀況。      

        另一種則是根據(jù)其它設計軟件得到的二維圖片或IGS形式的曲面，將這些數(shù)據(jù)導入NX軟件進行產品設計。為了配合保險杠在汽車中的整體效果，有時也需要從別的如工業(yè)的設計軟件（如Alias）中取得相關數(shù)據(jù)。如果是正投影圖片，我們就直接利用NX的工業(yè)設計模塊中的Raster Image功能導入圖片， 在其上面直接描繪出外形輪廓，然后利用曲線的投影功能得到空間曲線（Combined Projection），這樣當我們修改平面曲線時，就能夠直接反映到空間曲線上。（在該過程中仍可打開曲線的曲率梳顯示，以方便調節(jié)）當空間曲線完全構建完成后，便可以利用NX的強大曲面功能，靈活地構建曲面了。如果得到的是IGS格式的曲面數(shù)據(jù)，相對來講其造型就容易得多，由于在曲面轉化過程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，為了獲得較高的表面質量，只需利用NX中對片體的編輯功能如Enlarge、Trimsheet、Trimbody、Bridge等就能快捷地構建出高質量的曲面。

        產品改進在模型完成后，制造廠商往往會根據(jù)客戶的需求做出一些相應的改變，例如外觀大致不變，長寬改變，那么這個時候就可以利用NX軟件的曲面功能，按照具體要求來調節(jié)模型，例如使用Global Shaping命令等。

        雖然這些保險杠的外形尺寸較大，但其定位尺寸要求卻較高。在試模后，對初步的產品進行擇點測量，再次讀入到NX中，對客戶給定的定位尺寸進行比對。以往常常需要進行多次實物裝配實驗，花費相當?shù)娜肆Α⑽锪�和時間，反復修模時間很長，采用了NX軟件后，可以根據(jù)實際經驗對數(shù)模進行預先調節(jié)，實物裝配試驗次數(shù)越來越少了，有時甚至一次試模就能成功，大大地節(jié)省了成本，提高了產品質量和生產效率。

       在模具設計中，模具結構的確定是整個設計過程中最關鍵的一步，確定模具結構的主要根據(jù)是產品外形，而分型面、澆口位置、側抽芯形式以及頂出復位和冷卻等各種形式的選擇都與模具的成本有很大的關系，而這一切又與設計者的專業(yè)知識和機加工理論有較高要求。NX軟件中的注塑設計向導（Moldwizard）是一個高效實用的模塊，通過對NX的專業(yè)培訓后，它可以指導用戶一步一步完成模具設計，并且在設計過程中提供了許多自動化的工具，如尋找分模線、分模面、導入和編輯標準件、布置冷卻、分布流道等。特別是其中的產品設計顧問（Product Design Advisor），它可以方便地檢查產品模型。自動尋找產品中不足拔模角的表面，所有凹陷區(qū)，交叉面以及自動找出所有分模線，并且使用工具進行快速修補，為快速分模提供了強有力的幫助。

        保險杠模具由于尺寸大，型面復雜，所以這類模具成型難度大。在熟練使用NX的注塑設計向導（Moldwizard）后，企業(yè)可以真正實現(xiàn)了模具全三維相關設計。且在設計過程中保留參數(shù)，這樣在后期局部參數(shù)的調整也極為方便了。對于其他軟件設計得的模具也可以通過NX得到了準確的分析結果，使模具設計順利并提前完成。

        數(shù)控編程加工是模具生產的另一個重要環(huán)節(jié)。其加工質量好壞和效率的高低直接反映了企業(yè)的生產能力以及產品成本。目前很多模具廠家采用Mastercam和Cimatron軟件加工，先去除大部份的材料，留下較多的余量，由人工拋光。這種加工方式生產周期長，人為誤差較多，以致不能按時按量完成訂單。NX及時解決了這個問題。NX CAM強大的加工手段能對任何復雜曲面和結構產生合理的刀軌，從而保證了零件設計加工精度要求的一致性。針對保險杠這樣的產品特點，加工分三個主要步驟。

        在粗加工中采用大刀具，大步距快速去除材料。由于模具大，有時有超行程現(xiàn)象出現(xiàn)，NX加工中的進退刀點的定制以及刀軌的圖形編輯能力可以在現(xiàn)有資源下可以實現(xiàn)更大的加工范圍。粗加工完成后的工件表面應力較大，需經過一周的時效處理。在NX半精加工中利用CAM的過程毛坯功能，快速去除粗加工中不能加工到的區(qū)域，避免了空刀和切入切出現(xiàn)象。為精加工留下均勻余量。精加工中NX CAM的方法很多，以其他加工軟件比較后，發(fā)現(xiàn)NX的加工質量很高，而且防過切檢查功能在產品加工之前就可預防出錯。其精加工可以大大地降低了人工拋光的工作量，縮短了交貨的時間。