湖南工貿(mào)技師學(xué)院

UG軟件在模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中的應(yīng)用分析

曾平平

湖南工貿(mào)技師學(xué)院

UG軟件應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造，可以使模具設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與制造中的各種應(yīng)用情況。

模具；UG；探討；應(yīng)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(guò)了一些大家熟知的制造業(yè)，有很大的市場(chǎng)空間。模具行業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品主要是為電氣設(shè)備行業(yè)、汽車制造行業(yè)服務(wù)的，這些服務(wù)對(duì)象行業(yè)有一特點(diǎn)，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(wù)對(duì)象的步伐。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(luò)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是二維的時(shí)，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(yīng)的曲線，再通過(guò)對(duì)曲線進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)等處理后，可以得到產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)方面的主要特征。

在制作模具開(kāi)始時(shí)，先要結(jié)合模具的一些特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)工藝上數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要結(jié)合UG軟件中的計(jì)算模塊的計(jì)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(jì)算描繪出關(guān)于模具的型腔和型芯結(jié)構(gòu)，再在擬定的結(jié)構(gòu)上，添加一些特征，就能構(gòu)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(chǔ)，進(jìn)行頂桿、澆道等方面的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的時(shí)候，就能用到UG軟件的建立模型的強(qiáng)大功能。建立模型時(shí)，要將塑料制品上升為組模型，這樣可以為設(shè)計(jì)過(guò)程提供很大便利，對(duì)模型進(jìn)行裝配時(shí)，組件是跟組模型聯(lián)系在一起的，當(dāng)對(duì)組模型進(jìn)行一些改動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的組件也會(huì)隨著一起自行改動(dòng)。在三維視圖下進(jìn)行裝配是有優(yōu)勢(shì)的，可以進(jìn)行有限元分析，而且還可以進(jìn)行力學(xué)分析。當(dāng)有充型不滿的問(wèn)題出現(xiàn)在填充過(guò)程中，可以馬上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)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(jìn)行繪制。該模塊能繪制的圖像有每個(gè)方向的投影、每個(gè)位置的剖面圖等等，而且繪制起來(lái)便利、快速、精準(zhǔn)，當(dāng)然圖形中的尺寸公差等數(shù)據(jù)也可以在這里標(biāo)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?yàn)榫帉懗绦虻墓ぷ魅藛T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(shí)際對(duì)編程手段進(jìn)行合理的選擇，利用UG軟件的仿真功能，可以對(duì)編寫好的程序進(jìn)行模擬實(shí)際的仿真試驗(yàn)。當(dāng)暴露出程序中的某些問(wèn)題時(shí)，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(zhuǎn)化成具體機(jī)床上所需要文件形式。

四、CAD/CAE/CAM一體化三維模具設(shè)計(jì)與制造的優(yōu)點(diǎn)

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

五、應(yīng)用實(shí)例

UG軟件在注射模具的設(shè)計(jì)中有著很深入的應(yīng)用。UG軟件中的Moldwizard模塊就是專門用來(lái)設(shè)計(jì)注射模的。

在模具設(shè)計(jì)中，需要定義模具坐標(biāo)系。模具坐標(biāo)系的定義過(guò)程，就是將產(chǎn)品子裝配從WCS（工作坐標(biāo)系）移植模具到ACS（絕對(duì)坐標(biāo)系），并且以該ACS作為模具坐標(biāo)系。在Moldwizard模塊中，默認(rèn)了+Z方向作為開(kāi)模方向口1；而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了設(shè)計(jì)上的方便，有時(shí)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不一定考慮開(kāi)模方向。

作為模具設(shè)計(jì)的一個(gè)部分——工件（又稱毛坯），是用來(lái)生成模具型腔和型芯的實(shí)體，并且與模架相鏈接；所以，工件尺寸的確定應(yīng)以型腔或者型芯的尺寸為依據(jù)。采用多腔體會(huì)提高對(duì)注射機(jī)的要求，因此應(yīng)結(jié)合不同的實(shí)際情況采用不同的型腔數(shù)。電話機(jī)外殼的模具適宜采用一模二腔的布局。

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

關(guān)于模架的加載。Moldwizard模塊中含有模型框架庫(kù)，該庫(kù)中有很多種標(biāo)準(zhǔn)模型框架，同時(shí)也提供了很多種訪問(wèn)方式。諸多的框架中有DME、HASCO等等標(biāo)準(zhǔn)。該模塊的公制單位庫(kù)中，標(biāo)準(zhǔn)框架中有FUTABA品牌；在英制單位中，包含的標(biāo)準(zhǔn)框架品牌有OMNI。使用過(guò)程中，選擇什么樣的模型框架就需要根據(jù)具體的實(shí)際要求。在選擇模型框架時(shí)，會(huì)出現(xiàn)提示的對(duì)話框，對(duì)話框中可以提供不同的尺寸。當(dāng)模具正在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如果某一時(shí)間需要改動(dòng)一些地方，馬上可以更改模型框架庫(kù)的數(shù)據(jù)。即使沒(méi)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(kù)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(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所以沒(méi)有必要做任何額外的工作。

六、結(jié)束語(yǔ)

這些年，我們?cè)O(shè)計(jì)制造的模具逐漸走向網(wǎng)絡(luò)化，即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖形的傳輸，接受數(shù)據(jù)后根據(jù)要求設(shè)計(jì)制造，在這些制造與設(shè)計(jì)的過(guò)程中，積累了一些用UG軟件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)UG軟件的每一個(gè)模塊都有所實(shí)踐，隨著實(shí)踐的深入，發(fā)現(xiàn)UG軟件給模具設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)的巨大便利。所以在此對(duì)模具設(shè)計(jì)中UG軟件的應(yīng)用情況作了以上的分析與探究。

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