UG軟件在復(fù)雜塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

桑建國

摘 要：現(xiàn)階段，塑料制品的發(fā)展在我國社會中占有十分重要的地位，塑料模具作為整個(gè)塑料產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最重要的組成環(huán)節(jié)，在塑料制品行業(yè)發(fā)揮了不可替代的作用。隨著我國塑料制品加工朝越來越精細(xì)化方向發(fā)展，塑料制品的制作過程和復(fù)雜程度也逐漸提高，在這種環(huán)境下，對塑料模具設(shè)計(jì)的要求也越來越高，因此采用新型計(jì)算機(jī)設(shè)備制造和輔助技術(shù)對塑料模具設(shè)計(jì)應(yīng)用成為許多知名專家學(xué)者重點(diǎn)研究的項(xiàng)目。文章針對UG軟件在塑料模式設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及存在的問題，進(jìn)行深入的探討分析，并且提出幾點(diǎn)有效的措施和建議，從而優(yōu)化我國塑料模具設(shè)計(jì)的整體過程。

關(guān)鍵詞：UG軟件；塑料模具；應(yīng)用設(shè)計(jì)；有效策略

中圖分類號：TQ320.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0048-02

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國工業(yè)化水平和質(zhì)量也不斷提高，塑料模具作為工業(yè)加工和生產(chǎn)的重要組成部分，它設(shè)計(jì)的好壞直接影響了塑料產(chǎn)品加工質(zhì)量的優(yōu)劣，同時(shí)也能夠反映出設(shè)計(jì)水平的高低，可見，塑料模具設(shè)計(jì)對于整個(gè)工業(yè)制作的必要性和重要性。由于UG軟件具有輔助功能和設(shè)計(jì)功能，將UG軟件在復(fù)雜塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠有效提高塑料模具的性能，而且UG軟件經(jīng)過多年的發(fā)展和版本更新之后，設(shè)計(jì)越來越趨于便捷化和人性化，因此在軟件中，UG軟件倍受模具設(shè)計(jì)人員的喜愛，得以在復(fù)雜塑料模具中廣泛應(yīng)用。

1 UG軟件的具體內(nèi)涵及其特點(diǎn)

1.1 UG軟件的界定

UG軟件英文全名為Unigraphics，它是由西門子軟件服務(wù)的商家研究開發(fā)的，UG軟件的主要功能就是可以為塑料模具提供一個(gè)很好的虛擬設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，而且還能在UG軟件內(nèi)部對塑料模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢測。UG軟件的具體內(nèi)涵就是一個(gè)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助制造和設(shè)計(jì)的一種軟件，在20世紀(jì)70年代左右，UG軟件第一次被應(yīng)用在制造業(yè)設(shè)計(jì)中，當(dāng)時(shí)由于計(jì)算機(jī)并未得到廣泛的普及，UG軟件的應(yīng)用范圍相對而言也受到一定的制約，隨著全球科學(xué)信息的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的性能和功能都得到了極大的發(fā)展，UG軟件也逐漸得到了推廣和應(yīng)用，如今UG軟件已經(jīng)更新?lián)Q代到第八個(gè)版本，在各種制造業(yè)中都得到了良好的應(yīng)用。

1.2 UG軟件的特點(diǎn)

UG軟件在塑料模式設(shè)計(jì)的應(yīng)用只是其應(yīng)用的一個(gè)方面，UG軟件內(nèi)部設(shè)置了很多模具制造的模板，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)這些模板的功能，充分詳細(xì)的了解塑料模具的設(shè)計(jì)情況，它作為大型CAD/CAE/CAM其中的軟件之一，能夠全面實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)、裝配、輔助模具制造、繪圖等，還能夠設(shè)計(jì)比較繁瑣復(fù)雜的塑料模具。

2 目前UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

現(xiàn)階段UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：脫模方向的設(shè)計(jì)、塑料模具的具體布局、開口及孔的修補(bǔ)設(shè)計(jì)、分型線和分型面的設(shè)計(jì)、鑲塊及側(cè)軸芯的設(shè)計(jì)、以及型芯和型腔鑲塊的設(shè)計(jì)。

塑料模具是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)，隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，其重要性和可靠性被越來越多的專家和學(xué)者所認(rèn)可，UG軟件為此也單獨(dú)開創(chuàng)了一個(gè)塑料模型導(dǎo)向板塊，這個(gè)板塊是專門根據(jù)塑料模具的需要設(shè)計(jì)的，應(yīng)用UG軟件在塑料模具開發(fā)的專業(yè)的板塊，這里集合了場合塑料的零件以及框架，很多塑料制品的零件和框架都可以在這個(gè)軟件中找到，塑料模具設(shè)計(jì)人員在實(shí)際操作和設(shè)計(jì)中都可以找到，如果沒有完全一樣的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG軟件會根據(jù)塑料零件的參數(shù)進(jìn)行微調(diào)整，然后完成塑料模具的整個(gè)設(shè)計(jì)，除此之外，UG軟件模塊還能根據(jù)塑料模具的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行更改和優(yōu)化。由此可見，UG軟件不僅能夠提高塑料制品設(shè)計(jì)人員的自身水平和專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，即便沒有經(jīng)過過多的技術(shù)培訓(xùn)，也能設(shè)計(jì)出復(fù)雜的塑料模具，而且UG軟件還能夠縮短塑料模具的設(shè)計(jì)時(shí)間，這些都是UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用的重要原因。

3 現(xiàn)階段UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

3.1 UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)中的觀念

UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該首先理順?biāo)芰夏＞咴O(shè)計(jì)的目標(biāo)，先要對塑料模具的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的探究和分析，然后再利用UG軟件計(jì)算出或者繪制出塑料模具的形態(tài)，然后利用UG軟件中內(nèi)置的塑料模具導(dǎo)向板塊，對整個(gè)塑料模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行塑料模具加工的過程中，也要利用UG軟件進(jìn)行必要的計(jì)算機(jī)輔助制造功能，對整個(gè)輸出的塑料模具的加工制作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)。

塑料模具設(shè)計(jì)普遍對外形有很高的幾何要求，隨著我國加工制造業(yè)的精細(xì)化程度的不斷提高，使得塑料模具的繁瑣復(fù)雜程度也逐漸增多，UG軟件也從很大程度上提高了塑料模具的設(shè)計(jì)復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員可以通過UG軟件內(nèi)置板塊簡化塑料模具的整體設(shè)計(jì)過程，而且還可以根據(jù)塑料模具的不同設(shè)計(jì)的需求，在UG軟件中設(shè)計(jì)一個(gè)三維立體模型，根據(jù)UG軟件的內(nèi)部導(dǎo)向，制定一個(gè)合理的塑料模具設(shè)計(jì)方案，建立生成一個(gè)完整的塑料模具。

3.2 UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題

針對復(fù)雜塑料模型設(shè)計(jì)，在分型線確定以后，首先要考慮塑料加工工序、電極的制作過程，其次還要考慮塑料模具中誰能夠當(dāng)做定模、誰能夠當(dāng)做動(dòng)模，最后還要考慮塑料模型加工的外觀情況，使得塑料模具制作后能夠順利脫模。這些都是UG軟件在塑料模具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題，塑料模具型芯作動(dòng)模、內(nèi)表面的塑料模具脫模方法，確保塑料模具能夠光滑而且不留任何痕跡。在塑料模具設(shè)計(jì)過程中尤其應(yīng)該注重抽芯、鑲塊等問題，鑲塊應(yīng)該留在塑料模具的動(dòng)模上，必須結(jié)合動(dòng)膜二者緊密結(jié)合，才能防止在塑料制品的成品上殘留痕跡。

3.3 UG軟件在塑料模型設(shè)計(jì)中的具體操作

傳統(tǒng)的UG軟件的應(yīng)用板塊是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)的實(shí)際形態(tài)，操作人員畫出一個(gè)三維立體的方案圖，塑料模具設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)就是繪圖，根據(jù)UG軟件內(nèi)部的零件，挑選出一些塑料模具成品，針對其進(jìn)行一定的調(diào)整和修改，再根據(jù)塑料模具零件進(jìn)行合理的重組，然后得到塑料模具的三維立體模型。

繪圖環(huán)節(jié)完成之后，再利用UG軟件內(nèi)置的塑料模型導(dǎo)向板塊，對塑料模具的規(guī)格進(jìn)行必要的分析和選擇，在規(guī)格設(shè)計(jì)的過程中，還要考慮塑料模具的具體尺寸和模具的坐標(biāo)，還要考慮塑料模具的自身的特定，進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)。

例如：電熨斗塑料殼設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該注意的問題就是脫模方向，根據(jù)手握塑料造型的內(nèi)外大小，決定脫模的方向設(shè)計(jì)，同時(shí)還要考慮脫模角度的大小設(shè)計(jì)。又如，UG軟件設(shè)計(jì)的彩色塑料制品，一般收縮率設(shè)計(jì)成為1.005左右。

此外，塑料模具的收縮設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的，收縮設(shè)計(jì)還要根據(jù)塑料模具的具體實(shí)際情況而設(shè)置，當(dāng)所有塑料模具參數(shù)都設(shè)定成功之后，就直接進(jìn)入塑料模具的處理分析階段，對于塑料模具的分析處理，UG軟件中也有一個(gè)單獨(dú)的操作板塊，就是注塑模具分析處理板塊，通過對不同塑料模具進(jìn)行壓力等多種狀態(tài)測量分析，就能得到模擬生產(chǎn)的塑料和有效資料，然后進(jìn)行塑料模具的模擬生產(chǎn)和分析，這樣能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)塑料模具設(shè)計(jì)過程中存在的問題和不足，積極尋找有效的解決方法，從而確保塑料模具能夠一次完全生產(chǎn)成功。

3.4 以電熨斗塑料殼體為例分析UG軟件在塑料模具的應(yīng)用

近年來，由于塑料制品具有質(zhì)量較輕、手感較好、價(jià)格低廉、生產(chǎn)簡單方便等優(yōu)勢，已經(jīng)在社會中的各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，尤其是家用電器產(chǎn)品居多，下面就以電熨斗的塑料殼體為例進(jìn)行分析。

電熨斗塑料殼體造型復(fù)雜、奇特、而且曲面較多，將塑料模具轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)品過程比較復(fù)雜。電熨斗殼體設(shè)計(jì)首先要利用UG軟件分析其脫模方向，然后調(diào)整其收縮率，根據(jù)電熨斗殼體曲面的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對于分型界面和分型線的設(shè)計(jì)和確定有一定的難度，基本上利用UG軟件采用修補(bǔ)分模法或者分模修補(bǔ)法。

當(dāng)修補(bǔ)工作完成后，利用UG軟件中Parting Lines命令來進(jìn)行分型界面和分析線的設(shè)計(jì)，按照步驟，UG軟件會自動(dòng)保存設(shè)備和電極之間的數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)按照提示一步一步的操作下去，直到最終完成。在電熨斗殼體凹處還要加入側(cè)抽芯設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，將動(dòng)模板與固定的板塊二者相連接，當(dāng)側(cè)抽芯抽出以后，鑲塊也會隨著頂針一起被頂出，這樣電熨斗的殼體模具自然而然就會脫落，然后利用UG軟件進(jìn)行開模工作。

當(dāng)需要合模的時(shí)候，UG軟件會操控鑲塊和頂針使二者在回拉的作用下，進(jìn)行復(fù)位操作，進(jìn)而側(cè)抽芯進(jìn)行二次復(fù)位，最終完成合模的所有工作，進(jìn)行下一次的注塑工作。

4 結(jié) 語

綜上所述，現(xiàn)階段工業(yè)制造生產(chǎn)過程中，塑料制品等相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用十分廣泛，隨著我國塑料行業(yè)自身的不斷向前發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用范圍還在逐漸擴(kuò)大，塑料模具作為塑料加工過程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在塑料制品加工過程中發(fā)揮了重要的作用。

隨著新型計(jì)算機(jī)設(shè)備的出現(xiàn)和實(shí)用，傳統(tǒng)的塑料模具設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代塑造制造業(yè)的需要，因此越來越多的新型模具設(shè)計(jì)軟件被研制出來。

在眾多軟件中，UG軟件成為一枝獨(dú)秀，由于在UG平臺上能夠順利進(jìn)行結(jié)構(gòu)、造型復(fù)雜繁瑣、滿足外觀要求很高的需求，根據(jù)其制造出塑料模具，而且操作方法較為便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等優(yōu)點(diǎn)，對整個(gè)塑料模具的設(shè)計(jì)和制作過程起到了重要的作用，值得推廣使用。

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