UG軟件在模具設計與制造專業中的應用分析

湖南工貿技師學院

UG軟件在模具設計與制造專業中的應用分析

曾平平

湖南工貿技師學院

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

龐大的制造業中，模具產業的產值已經趕上并超過了一些大家熟知的制造業，有很大的市場空間。模具行業生產出的產品主要是為電氣設備行業、汽車制造行業服務的，這些服務對象行業有一特點，這些行業的產品更新速度快，這就要求模具行業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絡上傳輸的數據，修改好這些數據以后，最后生成三維模型圖。當網絡上傳輸的數據是二維的時，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據，同時還需要結合UG軟件中的計算模塊的計算數據，最后得到綜合的信息，根據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據也可以在這里標注。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，二軸到五軸的數字控制銑工、二軸到三軸的數字控制車工等等。編寫程序的工作人員則根據生產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點

和傳統的模具設計進行比較，能發現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；而在產品設計過程中，為了設計上的方便，有時在設計產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。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。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：區域設計、提取區域和分型線、分型面設計、創建型腔和型芯。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具體的實際要求。在選擇模型框架時，會出現提示的對話框，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據。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有的庫數據中。CAD模型中的修改辦法可以利用電子數據表來進行驅動，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絡化，即通過網絡進行圖形的傳輸，接受數據后根據要求設計制造，在這些制造與設計的過程中，積累了一些用UG軟件設計的經驗，對UG軟件的每一個模塊都有所實踐，隨著實踐的深入，發現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。

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