1 引言
冰箱作為日常生活中必不可少的家電產(chǎn)品，主要由箱體和門體兩大部分組成，在生產(chǎn)制造過程中要用到鈑金模、注射模、吸塑模、發(fā)泡模等成型。冰箱的發(fā)泡�；緦儆诰郯滨ヅ菽拈]模澆注，發(fā)泡模零件并不直接與聚氨酯接觸；由聚氨酯原料填充冰箱殼體和內(nèi)膽等圍成的空腔，經(jīng)化學(xué)和物理作用形成細(xì)密的泡沫，起絕熱和支撐作用。冰箱箱體由冷藏室和冷凍室兩部分構(gòu)成，在箱體中包括內(nèi)膽、保溫材料及各種鈑金件等。冷藏室中上、下兩部分及排水槽處在發(fā)泡時(shí)存在脫模問題，冷凍室底部裝壓縮機(jī)處也存在相同的問題，因此設(shè)計(jì)時(shí)采用滑塊機(jī)構(gòu)。圖1 為冰箱的結(jié)構(gòu)組成及相應(yīng)的模具類型。
圖1 冰箱的結(jié)構(gòu)組成及相應(yīng)的模具類型
2 NX二次開發(fā)概述
NX二次開發(fā)是指在NX或用戶的具體需求，為實(shí)現(xiàn)某種特定的功能，開發(fā)面向企業(yè)或用戶的專用軟件。發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)是在NX平臺(tái)上，利用NX二次開發(fā)工具，建立一套完整的標(biāo)準(zhǔn)件模型庫，該模型庫不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)件的添加、刪除等操作，還方便對所需的零件規(guī)格進(jìn)行查找、入庫等操作，使用簡單方便，極大地提高用戶的工作效率。
NX軟件為用戶提供的二次開發(fā)工具主要有NX/Open UIStyler、NX/MenuScript、NX/Open API 和NX/Open Grip。NX二次開發(fā)程序最終采用動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)，生成.dll 文件。在NX中，規(guī)定內(nèi)部應(yīng)用程序開發(fā)要以動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法對NX進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)和功能擴(kuò)展。在Visual C++6.0中，將程序進(jìn)行編譯鏈接后最終生成.dll 文件，啟動(dòng)NX程序時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加載生成的.dll 文件供菜單調(diào)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)程序與NX界面的融合。
3 冰箱發(fā)泡模實(shí)體造型
3.1 發(fā)泡模外部結(jié)構(gòu)
圖2 發(fā)泡模冷凍室模型
圖2 為冰箱發(fā)泡模冷凍室模型，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
（1）A 處相對于下面突起，并在發(fā)泡時(shí)不能入模和脫模，因此要設(shè)計(jì)抽芯滑塊機(jī)構(gòu)。
（2）B 處可以根據(jù)用戶的需要自定義其特征。
（3）C 處活動(dòng)塊與箱體在位置關(guān)系上比較復(fù)雜，為保證箱體結(jié)合處型面一致，可以從箱體模型中裁剪或分割成型。
圖3 發(fā)泡模冷藏室模型
圖3 為冰箱發(fā)泡模冷藏室模型，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
（1）D 處與A 處類似，需設(shè)計(jì)抽芯滑塊機(jī)構(gòu)。
（2）E 處是冰箱的接水槽結(jié)構(gòu)，相對于內(nèi)膽底部傾斜凸出，因此該處要設(shè)計(jì)滑塊機(jī)構(gòu)，在冰箱冷藏室設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該首先把接水槽開口處密封，這樣有利于其后續(xù)加工。
（3）在接水槽凹槽設(shè)計(jì)完成后，腔體應(yīng)該挖空，E處后面及側(cè)面根據(jù)用戶需要自定義其特征。
3.2 發(fā)泡模內(nèi)部結(jié)構(gòu)
在冰箱發(fā)泡模的實(shí)體造型過程中，由圖4、圖 5可以看到冷藏室、冷凍室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。冰箱發(fā)泡模的關(guān)鍵技術(shù)在于冷藏室和冷凍室的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在造型上具有以下特點(diǎn)：
（1）所有表面在連接處都要保證光滑過渡。
（2）冷藏室和冷凍室的主體表面大多由圓弧面等組成。
（3）所有豎直面要保證有較小的脫模斜度（0.5°～3°）。冷藏室和冷凍室的整體結(jié)構(gòu)如圖6 所示。
圖4 發(fā)泡模冷凍室內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖5 發(fā)泡模冷藏室內(nèi)部結(jié)構(gòu)
圖6 冷藏室和冷凍室的整體結(jié)構(gòu)
3.3 發(fā)泡質(zhì)量問題及改進(jìn)措施
冰箱在生產(chǎn)過程中會(huì)遇到很多問題，其中的一個(gè)重要問題是發(fā)泡模在注射發(fā)泡后內(nèi)膽的角部產(chǎn)生皺筋，這樣會(huì)導(dǎo)致箱體報(bào)廢。針對此問題，在設(shè)計(jì)時(shí)提出以下方案：
（1）調(diào)節(jié)模芯內(nèi)部溫度，控制模具加溫系統(tǒng)。對模芯溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，一方面可以對模溫機(jī)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，另一方面可以通過冷卻設(shè)備在開模時(shí)對模芯進(jìn)行冷卻處理。
（2）箱體內(nèi)膽角處保證有足夠的厚度。通過對上道工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，保證箱體內(nèi)膽角處的厚度大于0.5mm ，如有必要還可增加角部的過渡圓角半徑。
（3）采用工裝和加強(qiáng)內(nèi)膽強(qiáng)度。在內(nèi)膽容易起筋變形處粘貼鋁箔膠，以加強(qiáng)內(nèi)膽的強(qiáng)度。
3.4 發(fā)泡模結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件
冰箱發(fā)泡模很多結(jié)構(gòu)定義成標(biāo)準(zhǔn)件存放于發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫中，像冷藏室、冷凍室中的滑塊、定位板、連接桿都可以作為標(biāo)準(zhǔn)件存入發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫，方便用戶使用時(shí)隨時(shí)調(diào)用，從而減少建模步驟，提高工作效率。
4 冰箱發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)界面
為滿足發(fā)泡模的參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求，用戶使用的發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫界面需求如表1所示。
表1 發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫界面需求
4.2 界面菜單的定制
在startup 文件夾下建立菜單文件，ACTIONS后面為對話框的名稱。
VERSION 120
EDIT NX_GATEWAY_MAIN_MENUBAR
BEFORE NX_HELP
CASCADE_BUTTON JingweiMould
LABEL
END_OF_BEFORE
MENU JingweiMould
BUTTON moju_1
LABEL生成參數(shù)化零部件
ACTIONS IDD_Moju_Parameter
CASCADE_BUTTON ASSEMBLYPART
LABEL裝配參數(shù)化零部件
.........
ACTIONS IDD_Moju_Zhichou
END_OF_MENU
最終生成的菜單如圖7所示。
圖7 最終生成的菜單
4.3 用戶對話框設(shè)計(jì)
利用Visual C++6.0中的MFC（C++ 的圖形化界面語言）建立用戶人機(jī)交互界面，具體步驟如下：
（1）建立程序框架。
（2）建立 MFC 對話框。
（3）MFC 對話框類CDialog的建立及相應(yīng)變量的定義。
4.4 訪問外部數(shù)據(jù)的方法
該發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫的三維參數(shù)化建模采用ADO訪問外部數(shù)據(jù)。在NX二次開發(fā)中，系統(tǒng)訪問的外部數(shù)據(jù)主要有Excel表、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表等，一般通過下面方法對這些外部數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問：
（1）通過 NX/Open API 提供的文件操作函數(shù)訪問外部數(shù)據(jù)。
（2）通過 ODBC 數(shù)據(jù)源訪問外部數(shù)據(jù)。
（3）通過 ADO訪問外部數(shù)據(jù)。
4.5 發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫
圖8為選定零件并選擇參數(shù)對話框，用戶可在圖8對話框中選定零件并選擇參數(shù)，并在圖9對話框中根據(jù)需要插入或刪除相應(yīng)的零件，當(dāng)插入新的零件時(shí)可在圖10入庫對話框中輸入新的零件參數(shù)值。最后在圖11NX界面中輸出相應(yīng)的零件三維模型。
圖8 選定零件并選擇參數(shù)對話框
圖9 查詢數(shù)據(jù)庫對話框
圖10 入庫對話框
圖11 NX界面
通過NX二次開發(fā)建立的發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫，使用方法及功能如下：選擇類別選項(xiàng)，可供選擇的有發(fā)泡模冷藏室和冷凍室的各類標(biāo)準(zhǔn)件，然后選擇對應(yīng)的零部件，點(diǎn)擊確定零部件后出現(xiàn)零部件設(shè)計(jì)參數(shù)對應(yīng)的三維視圖。如果要更改其中的參數(shù)，可以從數(shù)據(jù)庫中選擇參數(shù)，進(jìn)入查詢數(shù)據(jù)對話框，在里面進(jìn)行具體參數(shù)的修改，包括查詢、刪除等功能；如果想添加一個(gè)不同尺寸規(guī)格的同一類型的零件，可以先選中一條記錄，然后點(diǎn)擊入庫按鈕進(jìn)入入庫對話框，更改相應(yīng)的參數(shù)。最后返回到選定零件并選擇參數(shù)對話框，點(diǎn)擊OK，即可在 NX中生成相應(yīng)的零部件。
5 結(jié)束語
基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的冰箱發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫，可以準(zhǔn)確、快速地開發(fā)模具標(biāo)準(zhǔn)件，用戶使用快捷、方便，大大節(jié)省了工作時(shí)間和操作成本。開發(fā)的發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫三維建模CAD 系統(tǒng)，在啟動(dòng)NX時(shí)會(huì)自動(dòng)添加到NX系統(tǒng)的主菜單上，與NX界面友好地集成在一起，方便用戶在標(biāo)準(zhǔn)件庫中添加、刪除、修改 零件，便于企業(yè)對發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫的使用和管理。
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本文標(biāo)題：基于NX的冰箱發(fā)泡模標(biāo)準(zhǔn)件庫的參數(shù)化設(shè)計(jì)
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