UG軟件在模具設計與制造專業(yè)中的應用分析

湖南工貿(mào)技師學院

UG軟件在模具設計與制造專業(yè)中的應用分析

曾平平

湖南工貿(mào)技師學院

UG軟件應用于模具設計與制造，可以使模具設計與制造的效率有所提高，可以使模具的質(zhì)量有所提升，本文將探討UniGraphics軟件在模具設計與制造中的各種應用情況。

模具；UG；探討；應用

龐大的制造業(yè)中，模具產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)趕上并超過了一些大家熟知的制造業(yè)，有很大的市場空間。模具行業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品主要是為電氣設備行業(yè)、汽車制造行業(yè)服務的，這些服務對象行業(yè)有一特點，這些行業(yè)的產(chǎn)品更新速度快，這就要求模具行業(yè)同樣跟上服務對象的步伐。

一、結構設計，裝配及分析

UG軟件有一種修正的功能，該軟件中的曲線或曲面或其他的繪圖功能就能修正網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，修改好這些數(shù)據(jù)以后，最后生成三維模型圖。當網(wǎng)絡上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是二維的時，UG軟件中的Modeling模塊和Drafting模塊，這些模塊能夠采集產(chǎn)品的重要特征，從而繪制出相應的曲線，再通過對曲線進行拉伸、旋轉等處理后，可以得到產(chǎn)品的機構方面的主要特征。

在制作模具開始時，先要結合模具的一些特點來設計工藝上數(shù)據(jù)，同時還需要結合UG軟件中的計算模塊的計算數(shù)據(jù)，最后得到綜合的信息，根據(jù)綜合的信息才能計算描繪出關于模具的型腔和型芯結構，再在擬定的結構上，添加一些特征，就能構成所需要的模具的主要零部件：型腔和型芯。有了型腔、型芯，就能以此為基礎，進行頂桿、澆道等方面的設計。設計的時候，就能用到UG軟件的建立模型的強大功能。建立模型時，要將塑料制品上升為組模型，這樣可以為設計過程提供很大便利，對模型進行裝配時，組件是跟組模型聯(lián)系在一起的，當對組模型進行一些改動時，相應的組件也會隨著一起自行改動。在三維視圖下進行裝配是有優(yōu)勢的，可以進行有限元分析，而且還可以進行力學分析。當有充型不滿的問題出現(xiàn)在填充過程中，可以馬上對設計進行修改。

二、繪制二維視圖

要繪制二維視圖，可以利用UG軟件中的Drafting模塊進行繪制。該模塊能繪制的圖像有每個方向的投影、每個位置的剖面圖等等，而且繪制起來便利、快速、精準，當然圖形中的尺寸公差等數(shù)據(jù)也可以在這里標注。這里繪制的二維圖像能隨著三維模型的改變而改變。

三、數(shù)字控制編寫程序

UG軟件中的Manufacturing模塊能夠為編寫程序的工作人員提高完整的編程方法。各種各樣的編程方法包括有，二軸到五軸的數(shù)字控制銑工、二軸到三軸的數(shù)字控制車工等等。編寫程序的工作人員則根據(jù)生產(chǎn)實際對編程手段進行合理的選擇，利用UG軟件的仿真功能，可以對編寫好的程序進行模擬實際的仿真試驗。當暴露出程序中的某些問題時，就可以馬上修改，有利于獲得最好的程序。除了這些，UG軟件中的Postprocessing模塊，能將程序文件cls格式直接轉化成具體機床上所需要文件形式。

四、CAD/CAE/CAM一體化三維模具設計與制造的優(yōu)點

和傳統(tǒng)的模具設計進行比較，能發(fā)現(xiàn)UG軟件進行的設計更加直觀，效率也更高；采用CAE分析的時候，能有效地將設計上的不足減少很多；采用CAM分析的時候，能夠使生產(chǎn)效率有所提升；UG軟件還專門為AutoCAD等設計軟件設置的接口。

五、應用實例

UG軟件在注射模具的設計中有著很深入的應用。UG軟件中的Moldwizard模塊就是專門用來設計注射模的。

在模具設計中，需要定義模具坐標系。模具坐標系的定義過程，就是將產(chǎn)品子裝配從WCS（工作坐標系）移植模具到ACS（絕對坐標系），并且以該ACS作為模具坐標系。在Moldwizard模塊中，默認了+Z方向作為開模方向口1；而在產(chǎn)品設計過程中，為了設計上的方便，有時在設計產(chǎn)品時不一定考慮開模方向。

作為模具設計的一個部分——工件（又稱毛坯），是用來生成模具型腔和型芯的實體，并且與模架相鏈接；所以，工件尺寸的確定應以型腔或者型芯的尺寸為依據(jù)。采用多腔體會提高對注射機的要求，因此應結合不同的實際情況采用不同的型腔數(shù)。電話機外殼的模具適宜采用一模二腔的布局。

分型是模具設計中最重要的部分，簡而言之，就是打開模具型腔取出制品；因此，需要將工件拆分成各個模具元件。在UG軟件中分型分為4個步驟，即：區(qū)域設計、提取區(qū)域和分型線、分型面設計、創(chuàng)建型腔和型芯。其中，分型面設計是分型的關鍵，其合理與否關系到是否能夠正確的分型。電話機外殼酌分型面應選在端面，這也是本塑件截面尺寸最大的部位。開模后，使塑件包在型芯上留在動模中，然后頂出機構將塑件頂出。

關于模架的加載。Moldwizard模塊中含有模型框架庫，該庫中有很多種標準模型框架，同時也提供了很多種訪問方式。諸多的框架中有DME、HASCO等等標準。該模塊的公制單位庫中，標準框架中有FUTABA品牌；在英制單位中，包含的標準框架品牌有OMNI。使用過程中，選擇什么樣的模型框架就需要根據(jù)具體的實際要求。在選擇模型框架時，會出現(xiàn)提示的對話框，對話框中可以提供不同的尺寸。當模具正在進行設計時，如果某一時間需要改動一些地方，馬上可以更改模型框架庫的數(shù)據(jù)。即使沒有編程工具，也能將自己自定義的模型框架上傳到現(xiàn)有的庫數(shù)據(jù)中。CAD模型中的修改辦法可以利用電子數(shù)據(jù)表來進行驅動，所以沒有必要做任何額外的工作。

六、結束語

這些年，我們設計制造的模具逐漸走向網(wǎng)絡化，即通過網(wǎng)絡進行圖形的傳輸，接受數(shù)據(jù)后根據(jù)要求設計制造，在這些制造與設計的過程中，積累了一些用UG軟件設計的經(jīng)驗，對UG軟件的每一個模塊都有所實踐，隨著實踐的深入，發(fā)現(xiàn)UG軟件給模具設計與制造帶來的巨大便利。所以在此對模具設計中UG軟件的應用情況作了以上的分析與探究。

[1]李福生.實用教控機床技術手冊[M].北京：北京出版社，2003.

[2]于華.注射模具設計技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[3]唐立山.模具CAD/CAM/(UG NX 6.0中文版)[M].青島：中國海洋大學出版社，2010.

[4]唐家鵬.精通UG NX 7.0中文版模具設計[M].北京：科學出版社，2011.