UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用與分析

喻丹

摘 要：UG軟件是一種應(yīng)用廣泛的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件，在塑料模具設(shè)計中有廣泛的應(yīng)用。本文對UG軟件特點(diǎn)、優(yōu)勢進(jìn)行簡單總結(jié)，并通過UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用流程及應(yīng)用實(shí)例，展示了UG軟件在塑料模具設(shè)計中的具體應(yīng)用方法、優(yōu)勢及應(yīng)注意的問題等。

關(guān)鍵詞：UG軟件;塑料模具設(shè)計;應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.136

塑料模具設(shè)計直接影響塑料加工產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)計水平，是工業(yè)制作中的一個重要環(huán)節(jié)。UG軟件是一種有強(qiáng)大輔助功能與設(shè)計功能的軟件，既能夠提高塑料模具性能，又能夠使設(shè)計更為便捷化、人性化，因此，在塑料模具設(shè)計中有廣泛的應(yīng)用。

1 UG軟件概述

UG軟件即Unigraphics，其主要功能即為塑料模具設(shè)計加工增加一個虛擬設(shè)計制造平臺，能夠運(yùn)用計算機(jī)輔助完全塑料模具設(shè)計與制造，不僅能夠用于設(shè)計、制造、繪圖、裝配各種復(fù)雜塑料模具，還能夠通過UB CAD軟件構(gòu)建模具三維模型，并對三維模型進(jìn)行檢測，以檢測結(jié)果與3D數(shù)據(jù)為依據(jù)對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，大大提高了設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量。UG軟件在目前的塑料模具設(shè)計中主要運(yùn)用于脫模方向、模具具體布局、開口與孔的修補(bǔ)、分型線與分型面、鑲塊與側(cè)軸芯、型芯與型腔鑲塊等設(shè)計方面。UG軟件中的專業(yè)注塑模具導(dǎo)向模塊Mold Wizard，還包含自動檢測工具，集成了模架標(biāo)準(zhǔn)件庫，運(yùn)用主模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，可將塑料產(chǎn)品的修改參數(shù)反饋至模具設(shè)計中，并對相關(guān)模具部件進(jìn)行自動更新。

2 UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用分析

2.1 UG軟件在塑料模具設(shè)計中的制作流程

首先，要將塑料制品產(chǎn)品圖或產(chǎn)品樣件輸入導(dǎo)向模塊中，按照圖紙尺寸大小或測繪樣件尺寸大小，結(jié)合客戶的性能、精度、外觀要求等，構(gòu)建并修改三維實(shí)體模型，輸入模塊作為模具設(shè)計核心，能夠被后續(xù)工藝設(shè)計、計算、模具設(shè)計調(diào)用。第二，分析并選擇模具規(guī)格，結(jié)合模具具體尺寸、坐標(biāo)、自身特性、材料要求及性能參數(shù)等分析并選擇合適的模具規(guī)格。利用已經(jīng)獲取的三維實(shí)體信息，結(jié)合材料收縮率與機(jī)械加工精度等，選擇型芯面與型腔面，并將三維實(shí)體按照一定比例適當(dāng)放大后，選擇合適的型芯面、型腔面及其他部位尺寸。第三，設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，該環(huán)節(jié)是整個設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要先處理工藝設(shè)計與計算模塊相關(guān)信息，采用交互式方法設(shè)計各個裝置、產(chǎn)品三維實(shí)體模型。根據(jù)注塑件特性與精度要求，結(jié)合材料收縮率，選擇合適的模架與型腔材質(zhì)，確定模具方案，在設(shè)計中，要注意測試模具壓力，結(jié)合所獲取的資料完成模擬生產(chǎn)后，對模擬產(chǎn)品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不足及問題，并進(jìn)行優(yōu)化。之后再設(shè)計模具裝配與零件，并生成三維實(shí)體造型圖。最后，根據(jù)設(shè)計完成的模具三維實(shí)體造型圖完成數(shù)控加工，結(jié)合零件特點(diǎn)撰寫加工工藝參數(shù)，并根據(jù)工藝參數(shù)修改模型，通過仿真功能模擬加工效果，之后再進(jìn)行加工，以確保獲得最優(yōu)加工效果。

2.2 UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用實(shí)例

以簡單盤類零件作為實(shí)例，采用UG軟件的Mold Wizard模塊進(jìn)行設(shè)計。該零件結(jié)構(gòu)僅包括一個型面與出模方向，型腔外側(cè)設(shè)計一個凹坑，模具結(jié)構(gòu)為側(cè)抽芯，便于成型與出模。

第一，建立立體三維實(shí)物圖，根據(jù)模具實(shí)際形狀，創(chuàng)建三維立體實(shí)物圖，或者運(yùn)用內(nèi)置零件庫，選擇所需成品零件并按照具體要求進(jìn)行適當(dāng)修改后，對零件進(jìn)行優(yōu)化組合，亦可獲得模具三維立體實(shí)物圖。

第二，初始化設(shè)計，將該盤類零件產(chǎn)品3D模型輸入導(dǎo)向模塊中，確定材料、坐標(biāo)系與收縮率等基本參數(shù)，注意模型工作坐標(biāo)系要與模具坐標(biāo)系保持一致，開模方向選擇+ZC方向，分型面為XC-YC平面。產(chǎn)品尺寸要確保與產(chǎn)品尺寸單位要求一致，導(dǎo)向模塊則會根據(jù)選定的材料自動計算收縮率。布局要充分考慮到生產(chǎn)批量、內(nèi)鍘抽芯與外側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的存在等。完成初始化設(shè)計后，選擇好自動對準(zhǔn)中心，則能夠在添加模架時與框架坐標(biāo)系自動對準(zhǔn)。

第三，分型，采用分型面與分型線創(chuàng)建、型芯與型腔區(qū)域抽取、型芯與型腔創(chuàng)建等功能自動完成分型，該步驟是準(zhǔn)確快速分析模型、分割模胚的重要步驟。創(chuàng)建分型面時，要注意修補(bǔ)好零件表面破空處，側(cè)抽孔則運(yùn)用實(shí)體進(jìn)行補(bǔ)孔，利用自動搜索功能創(chuàng)建分型線，若分型線為非平滑曲線時，要注意創(chuàng)建分型導(dǎo)引線，再創(chuàng)建連續(xù)分型面，避免無法分割分型。創(chuàng)建型芯與型腔時要注意分別選擇完整的型腔面與型芯部位。

第四，置入模架與標(biāo)準(zhǔn)件。運(yùn)用模塊中的自定義框架功能，自定義零件模架，再利用標(biāo)準(zhǔn)件庫、組件安裝調(diào)整功能、零件自定義功能等，將該零件的澆口套、螺釘、定位環(huán)、頂桿、拉料桿、滑塊與抽芯結(jié)構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)件添加到模型中。

第五，完成設(shè)計。完成所需型芯、型腔、標(biāo)準(zhǔn)件等設(shè)計后，創(chuàng)建澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)，最后再完成總裝后，好完成了模具設(shè)計工作。

2.3 UG軟件在塑料模具設(shè)計應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

在設(shè)計塑料模具，尤其是復(fù)雜塑料模具時，分型線的創(chuàng)建還需要考慮到加工工序與電極制作過程，合理確定定模與動模，并充分考慮外觀情況，確保制作完成后脫模順利，保證模具表面光滑，不遺留任何痕跡。在設(shè)計是尤其是要注意抽芯與鑲塊等問題，鑲塊要留在模具動模上，確保動模與鑲塊緊密結(jié)合，避免成品表面遺留痕跡。

3 結(jié)語

塑料制品在現(xiàn)代生產(chǎn)與生活中，有廣泛的運(yùn)用范圍，模具作為塑料產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是塑料產(chǎn)品加工生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，UG軟件作為一種計算機(jī)輔助設(shè)計與制造方法，為傳統(tǒng)的塑料模具設(shè)計提供了極大的便利，本文對UG軟件的塑料模具設(shè)計流程與設(shè)計實(shí)例的應(yīng)用分析，展示UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用方法與優(yōu)勢，通過UG軟件的運(yùn)用，塑料模具設(shè)計周期大幅縮短，設(shè)計難度明顯降低，使塑料模具設(shè)計更為便捷化、人性化。

參考文獻(xiàn)：

[1]桑建國.UG軟件在復(fù)雜塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（24）：48-49.

[2]付波.UG軟件在塑料模具設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].科技資訊，2013（19）：8.

[3]蔡厚道.基于UG和Moldflow的塑料外殼注塑模具設(shè)計與數(shù)控加工[J].塑料，2015，44（06）：89-92.

[4]梁蓋勝.基于UG的塑料模具數(shù)據(jù)加工及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（01）：100-102.