淺析(UG)Die Design模塊在3D模具設計中的應用

摘要：文章針對汽車覆蓋件模具3D結構設計中的型面部分、修邊、翻邊鑲塊、廢料刀、設計難度大，型面處理、設計時間長等問題，分析了UG軟件Die Design模塊在解決以上問題中的應用方法。

關鍵詞：3D結構；模塊；廢料刀；參數化設計

中圖分類號：TG385.2文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）18-0028-03

隨著汽車工業的迅速發展，要求汽車覆蓋件模具制造周期越來越短，模具設計作為模具制造的前沿工序，提高設計效率對縮短整個制造周期起到至關重要的作用。

在汽車覆蓋件模具3D結構設計中，涉及型面部分的處理和設計所用的時間占到整個設計周期的1/3以上，我們在設計過程中通過不斷地摸索和總結，發現UG軟件Die Design模塊應用在型面部分、修邊、翻邊鑲塊和廢料刀的3D設計中比較方便、簡單，大大縮短了設計周期。現將一些應用技巧逐一作以介紹，以供大家參考。

1Die Design 模塊在3D模具設計中的應用

1.1沖模模塊工具介紹

沖模模塊工具如圖1所示。

1.2Die Design 模塊在型面部分設計中的應用

以簡單拉延凸模為例來說明Die Design 模塊在設計中的應用。

1.2.1設計步驟

①打開文件，在建模狀態下選擇沖模設計模塊中的拉延凸模工具，彈出（如圖2）所示的拉延凸模設計菜單。

②根據菜單提示依次選擇凸模輪廓、底面基準、數模面、坐標，并對相關參數進行設置（如圖3）。

③選擇筋板設置相關參數，按確認生成拉延凸模（如圖4）。

1.2.2應用技巧

①只需要應用最簡單的幾個功能，其它功能（比如鍵槽、型芯的處理等）對拉延模設計的意義不大，這些可以用UG基礎模塊來完成更方便。

②生成拉延凸模后，往往需要對筋板的布置進行修改，這時只要雙擊筋板，對要移動的筋板直接拖拽到理想位置，對要刪除的筋板單擊右健選擇刪除即可。

③在生成拉延凸模輪廓基礎上，運用基礎模塊對其它結構進行設計，在零件及結構沒有確定以前最好不要進行布爾運算和去除參數，方便后期修改。

1.2.3應用效果

①運用Die Design 模塊對型面部分進行設計，數模型面質量要求沒有用基礎模塊設計的要求高，大大節省了型面處理的時間，降低了設計難度。如果用基礎模塊進行設計，需對工藝數模進行分析，對局部不符合要求的面進行處理甚至重做，然后對面進行縫合，再對凸模實體進行修剪，往往修剪實體的工作需要反復實驗才能成功。運用Die Design 模塊減少了以上的工作，只須設置相關的參數就可輕松生成與型面相關的模具實體。

②筋板的設計可一次完成，并且編輯簡單、方便。基礎模塊設計筋板需要先在型面模型上設計筋板的位置，再生成3D筋板進行布爾運算，編輯起來比較困難。運用Die Design 模塊設計上、下模，壓料板時可一次完成筋板的設計，修改位置非常方便，可直接拖拽到理想的狀態。

③型面的設變和更改，只需將型面部分進行替換，操作更簡便。用基礎模塊設計型面模型后，如果發生設變或是更改，修改起來非常麻煩，需要將修改的實體部分剪切掉，再生成新的實體進行布爾運算，常會出現無法剪切或是不能進行布爾運算，甚至使相關的實體發生意想不到的變化。Die Design 模塊解決了以上問題，只須對新的型面進行參數設置，將原來的型面實體進行替換，操作起來非常方便。

④結合基礎模塊的應用，使設計工作更得心應手。Die Design 模塊在型面部分的設計占有優勢，但基礎模塊在非型面部分的設計中應用比較靈活，在實際工作中將兩個模塊結合起來應用可以使設計工作更得心應手。

1.3Die Design 模塊在修/翻邊鑲塊設計中的應用

以CAM下模修邊鑲塊為例說明Die Design 模塊在設計中的應用。CAM上模修邊鑲塊和翻邊鑲塊的設計只是設置不同的參數，方法和步驟類似。

1.3.1設計步驟

計步驟如圖5所示。

①打開文件，設定CAM基準點和修邊線。

②做出修邊鑲塊的結合面、底面以及靠背面。

③設置修邊鑲塊的相關參數。

④裁剪修邊凸模，編輯底面和靠背面至合理位置。

⑤作加強和定位用的筋板。

⑥做出鑲塊結合面的空刀槽。

⑦做非標（大）倒角，合并實體，打出減輕孔。

⑧設計螺/銷釘孔，按標準更改加工的顏色。

1.3.2應用技巧

①在設計之前將CAM基準點和片體放在不同的圖層，由于輔助面較多，方便在生成鑲塊時進行不同的選擇和最終對鑲塊型面的修剪。

②在生成鑲塊前，需提前將鑲塊的結合面和底面位置設計好，方便設置參數時進行選擇。

③參數設置時注意靠背面的方向，是否和基準坐標方向一致，如果不一致則參數設置為負值。

④筋板的設置待位置調整合理后統一用型面進行剪切。

1.3.3應用效果

①運用Die Design 模塊對修/翻邊鑲塊進行設計，會自動根據切入量的設置生成一組修/翻邊鑲塊。基礎模塊需要一塊鑲塊一塊鑲塊進行設計，鑲塊的型面部分需要根據切入量進行設計，作出補充面再對鑲塊進行修剪。運用Die Design 模塊減少了設計型面部分的工作量，不但提高了設計質量，還大大提高了設計效率。

②鑲塊的編輯較基礎模塊更加容易簡單。用基礎模塊進行鑲塊修改時，需對鑲塊的結合面、靠背面、底面以及筋板和螺銷釘之一進行修改。用Die Design 模塊可統一設置相關參數，一次完成相關部分的修改，操作更容易簡便。

1.4Die Design 模塊在廢料刀設計中的應用

眾所周知廢料刀的型面設計難度較大，需要根據工藝數模和廢料刀的切入量對型面進行設計，廢料刀過渡部分的型面設計起來比較麻煩。Die Design 模塊在設計中簡化了設計要求，下面將作詳細說明。

1.4.1設計步驟

設計步驟如圖6所示。

①打開文件，做出刀口面和底面。

②設置相關參數，生成廢料刀初形。

③補全廢料刀，對空刀位置進行修剪。

④編輯刀口面和底面至合適位置。

⑤設計螺/銷釘孔，按標準更改加工的顏色。

1.4.2應用技巧

①在設計之前做出大概的刀口面和底面位置，注意做刀口面時需確認刀口靠是否需要變角度才能滿足工作要求，這需要在刀口面中體現出來。

②補全廢料刀時，先抽取Trim Post上相關面并延伸一定長度，然后裁剪廢料刀實體，完成廢料刀型面的設計。

1.4.3應用效果

運用Die Design 模塊對廢料刀進行設計，簡化了廢料刀型面的設計要求，方便了廢料刀的編輯和修改，降低了設計難度，提高了設計效率。

2結語

模具結構3D設計要拋棄先2D 后3D的設計思維和流程，盡量采用參數化設計，工作部分與曲面相關的3D盡量用Die Design設計，整體模具結構采用基礎模塊和Die Design模塊相結合，使模塊的功能取長補短，以設計簡便快捷，更改操作簡單為原則來選擇模塊。通過對我們實際設計工時的統計，發現用 Die Design 模塊對相關型面部分進行設計可以平均縮短設計周期1/4，再提高設計質量的情況下，大大提高了設計效率。

在今后的設計中需要不斷結合生產實際探索UG軟件在模具結構設計中的應用。文章的分析可為相關工作者提供參考。

參考文獻：

[1] 李長青.UG在汽車模具結構設計中的應用[J].模具制造， 2011，(2).