UGUG軟件在復雜塑料模具設計中的應用

黃碧瓊

（湖南省冷水江工業學校，湖南　冷水江　41177550055）

UGUG軟件在復雜塑料模具設計中的應用

黃碧瓊

（湖南省冷水江工業學校，湖南冷水江41177550055）

本文分析了UG軟件的主要特點及具體功能，論述了UG軟件在復雜塑料模型中的應用現狀，并且以具體設計為案例，對UG軟件在復雜塑料模具設計中的應用進行闡述。

UG軟件；復雜塑料模型；設計；CAD/CAM；應用

隨著我國工業水平的不斷提高和發展，塑料制品在我國社會中的地位越來越重要，因此，塑料模具的設計在塑料制品行業中有著不可替代的作用。塑料制品的制作過程以及復雜程度也因我國塑料制品加工行業更加精細化而不斷提高，利用一些CAD/CAM等計算機輔助設計和制造軟件可以使得設計更加方便，UG軟件因其具有十分強大的功能，能較輕松地實現各種復雜模型的建構，在復雜的塑料模具設計中被廣泛應用。

1　UG軟件的主要特點

UG軟件不僅能滿足于實現模具造型結構等的設計、制造以及繪圖裝配等，還能對繁瑣復雜的塑料模具進行設計。直接利用UG CAD建立產品的三維模型，再根據三維模型對其結構進行設計和優化，以3D數據為基礎，數據庫和文件的傳輸格式是統一的，這就給信息的集成以及數據的共享提供了條件，在快速提高設計效率的同時，也極大程度地保證了質量，降低了成本［1］。

2　UG軟件應用于復雜塑料模具設計中的意義和方法

2.1在復雜塑料模具設計中應用CAD/CAM系統的意義

塑料模具設計的關鍵是模具結構的設計是否合理，這會對產品質量的好壞產生十分直接的影響，同時也要考慮其是否能對金屬材料的特性加以替代，加工工藝的特性如何等。傳統的模具設計是通過手工和經驗設計，并且加工的手段有一定的缺陷，會有以下問題出現：

（1）一旦模具的結構復雜，就會增加在設計過程中手工進行分析與計算的時間，往往還很難達到技術上精確嚴格的要求。

（2）手工設計的圖紙是二維的圖紙，并不能直接用在數控加工中，這也導致了模具的生產周期很長，模具的精度很難達到。

（3）用傳統的繪圖工具對模具圖進行繪制，工作強度大，且費時費力，繪圖時間占據設計時間的比重較大，造成設計效率低。

而上述問題通過UG軟件就得到了很好的解決。計算機的計算效率很高，利用UG軟件能夠提高分析計算能力，對設計的結果進行優化。設計者可以根據設計的意圖選取合適的建模模型，模具的設計工作完成以后，會自動地對設計圖紙進行繪制，生成數控加工程序，最大限度地縮短了模型設計與加工制造的時間，實現了塑料模具設計制造的一體化，模具設計的質量和加工精度都得到提高，進而提高了生產的效率。

2.2UG軟件在復雜塑料模型設計中的應用方法

UG軟件開創了一個塑料模型導向模塊，該模塊是根據塑料模具的需求來設計的，包括很多塑料的零件以及框架，以便于工作人員在設計和實際操作中可以找到。即使沒有相同的，也能夠找到替代或者相似的零件，然后利用UG軟件對其參數進行微調，最后完成整個的設計過程。同時UG軟件的模塊能夠根據塑料模型的設計過程進行有效的更改與優化。

3　UG軟件在復雜塑料模型設計中的應用

3.1UG軟件在復雜塑料模具設計中的具體操作

首先要輸入的是塑料制品的產品圖或者是產品的樣件，根據圖紙的尺寸大小或者是測繪樣件的尺寸，建立三維實體的模型，并且根據客戶對性能和精度要求，以及對外觀美感的需求進行修改。無論是怎樣的文件類型和造型形式，UG都能夠對其進行處理，不僅能將曲面縫合成實體，也可以從實體中將表面提取出來。塑料制品的輸入模塊是模具設計的核心，而且可以被工藝設計與計算和模具設計靈活地調用。

完成對模型建立以及對圖形的設計之后，就需要對模具的規格進行分析和選擇，同時考慮其具體尺寸，模具的坐標以及自身的特性，如各種材料的各個性能參數等。工藝參數的選定對注射產品的優劣有一定的作用。通過已經設計好的三維實體信息對型芯面和型腔面進行選定，并綜合考慮材料的收縮率和機械加工的精度等。確定型芯面和型腔面的尺寸以及其他相關的尺寸時，需要將三維實體進行一定比例的放大［2］。

而模具的結構設計是模具設計CAD系統的關鍵所在，該模塊對工藝設計和計算模塊產生的信息進行處理，通過交互式的方法對模具的各個裝置以及產品的三維實體造型進行設計。首先確定模具的方案，根據注射件特性和精度要求，確定合適的模架和型腔材質，要考慮到成型后的收縮率。UG的一個單獨的操作板塊能對不同的塑料模具進行壓力等狀態測試，通過對得到的資料進行模擬生產和分析，及時發現設計中的問題和不足。接著對模具的裝配和零件進行設計，然后根據裝配以及零件設計模塊生成實體造型圖等。

最后進行數控加工，要根據零件的特點對數控加工工藝進行擬定，根據數控加工工藝對CAD模型進行修改，同時在進行數控加工之前，利用仿真功能對加工效果進行模擬，以求達到最優的效果。

3.2具體分析UG軟件在塑料模具中的應用——以電熨斗的塑料殼為例

塑料制品由于其質量輕、手感好、價格低等優勢，廣泛應用于家用電器的產品外殼中。電熨斗的塑料外殼造型較為復雜，且有很多曲面，所以從塑料模具轉化為實際的應用是一個較為復雜的過程。要考慮其脫模的方向，同時需要對收縮率進行調整；電熨斗外殼的曲面結構整體看來比較復雜，所以對于分型界面和分型線的設計以及確定有一定難度，可以利用UG軟件中的修補分模法來完成修補工作，然后借助于UG軟件中的PartingLine命令進行分型界面和分型線的設計。UG軟件會對設備和電極之間的數據進行保存。電熨斗的殼體有凹處，所以要加入側抽芯設計機構，以便模具的自然脫落，然后利用UG軟件進行開模工作。需要合模時UG軟件會對鑲塊和頂針進行操控，對二者進行回拉然后進行復位，完成合模的所有工作以進行下一次的注塑工作。

4　結語

這些年來塑料行業在一直不斷地向前發展，塑料制品的應用范圍在不斷擴大，復雜程度也因需求的增加而逐漸加大。計算機輔助和設計軟件的出現彌補了傳統塑料模具設計方法存在的缺陷和不足，UG軟件功能強大，在UG平臺上能夠較為輕松地完成造型復雜、對外觀要求較高的模具，并且設計生產周期隨之縮短，生產效率增加。操作方法較為便捷，具有很多針對性強、人性化的模塊，極大地優化了塑料模具的設計過程，值得在復雜塑料模具的設計和制作中加以推廣。

The Application of UG Software in the Design of Complex Plastic Model

Huang Biqiong
（Lengshuijiang Industrial School，Hunan Province，Lengshuijiang Hunan 417505）

Plastic products with their excellent performance and wide use，gradually occupy an important position. This paper mainly analyzes the main features of UG software and its specific function，discusses the application situation of UG software in complex plastic model，and introduces some specific operation of UC software in plastic model design，and with the specific design case interprets the application of UG software in complex plastic mold design.

UG software；complex plastic model；design；CAD/CAM；application

TQ320.52

A

1003-5168（2015）10-0054-2

2015-9-21

黃碧瓊（1979.6-），男，本科，研究方向：中職類機械專業（模具、數控專業）教學工作。

［1］賈世疆.UG軟件在復雜塑料模具設計中的應用［J］.塑料工業，2005，33（9）：36-38.

［2］桑建國.UG軟件在復雜塑料模具設計中的應用［J］.企業技術開發月刊，2015（24）：48-49.