UG軟件在復雜塑料模具設計中的應用

桑建國

摘 要：現階段，塑料制品的發展在我國社會中占有十分重要的地位，塑料模具作為整個塑料產品生產過程中最重要的組成環節，在塑料制品行業發揮了不可替代的作用。隨著我國塑料制品加工朝越來越精細化方向發展，塑料制品的制作過程和復雜程度也逐漸提高，在這種環境下，對塑料模具設計的要求也越來越高，因此采用新型計算機設備制造和輔助技術對塑料模具設計應用成為許多知名專家學者重點研究的項目。文章針對UG軟件在塑料模式設計中的應用現狀以及存在的問題，進行深入的探討分析，并且提出幾點有效的措施和建議，從而優化我國塑料模具設計的整體過程。

關鍵詞：UG軟件；塑料模具；應用設計；有效策略

中圖分類號：TQ320.52 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0048-02

隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，我國工業化水平和質量也不斷提高，塑料模具作為工業加工和生產的重要組成部分，它設計的好壞直接影響了塑料產品加工質量的優劣，同時也能夠反映出設計水平的高低，可見，塑料模具設計對于整個工業制作的必要性和重要性。由于UG軟件具有輔助功能和設計功能，將UG軟件在復雜塑料模具設計中的應用，能夠有效提高塑料模具的性能，而且UG軟件經過多年的發展和版本更新之后，設計越來越趨于便捷化和人性化，因此在軟件中，UG軟件倍受模具設計人員的喜愛，得以在復雜塑料模具中廣泛應用。

1 UG軟件的具體內涵及其特點

1.1 UG軟件的界定

UG軟件英文全名為Unigraphics，它是由西門子軟件服務的商家研究開發的，UG軟件的主要功能就是可以為塑料模具提供一個很好的虛擬設計制造環節，而且還能在UG軟件內部對塑料模具的設計進行檢測。UG軟件的具體內涵就是一個利用計算機進行輔助制造和設計的一種軟件，在20世紀70年代左右，UG軟件第一次被應用在制造業設計中，當時由于計算機并未得到廣泛的普及，UG軟件的應用范圍相對而言也受到一定的制約，隨著全球科學信息的快速發展，計算機的性能和功能都得到了極大的發展，UG軟件也逐漸得到了推廣和應用，如今UG軟件已經更新換代到第八個版本，在各種制造業中都得到了良好的應用。

1.2 UG軟件的特點

UG軟件在塑料模式設計的應用只是其應用的一個方面，UG軟件內部設置了很多模具制造的模板，設計人員可以根據這些模板的功能，充分詳細的了解塑料模具的設計情況，它作為大型CAD/CAE/CAM其中的軟件之一，能夠全面實現模具設計、裝配、輔助模具制造、繪圖等，還能夠設計比較繁瑣復雜的塑料模具。

2 目前UG軟件在塑料模具設計中的應用方法

現階段UG軟件在塑料模具設計中的應用主要包括以下幾個內容：脫模方向的設計、塑料模具的具體布局、開口及孔的修補設計、分型線和分型面的設計、鑲塊及側軸芯的設計、以及型芯和型腔鑲塊的設計。

塑料模具是塑料制品生產的基礎，隨著塑料制品的廣泛應用，其重要性和可靠性被越來越多的專家和學者所認可，UG軟件為此也單獨開創了一個塑料模型導向板塊，這個板塊是專門根據塑料模具的需要設計的，應用UG軟件在塑料模具開發的專業的板塊，這里集合了場合塑料的零件以及框架，很多塑料制品的零件和框架都可以在這個軟件中找到，塑料模具設計人員在實際操作和設計中都可以找到，如果沒有完全一樣的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG軟件會根據塑料零件的參數進行微調整，然后完成塑料模具的整個設計，除此之外，UG軟件模塊還能根據塑料模具的設計流程進行更改和優化。由此可見，UG軟件不僅能夠提高塑料制品設計人員的自身水平和專業技術素養，即便沒有經過過多的技術培訓，也能設計出復雜的塑料模具，而且UG軟件還能夠縮短塑料模具的設計時間，這些都是UG軟件在塑料模具設計廣泛應用的重要原因。

3 現階段UG軟件在塑料模具設計中的應用探究

3.1 UG軟件在塑料模具設計中的觀念

UG軟件在塑料模具設計的應用過程中，應該首先理順塑料模具設計的目標，先要對塑料模具的總體設計進行深入的探究和分析，然后再利用UG軟件計算出或者繪制出塑料模具的形態，然后利用UG軟件中內置的塑料模具導向板塊，對整個塑料模具的結構進行設計。在進行塑料模具加工的過程中，也要利用UG軟件進行必要的計算機輔助制造功能，對整個輸出的塑料模具的加工制作參數，實現塑料模具設計生產。

塑料模具設計普遍對外形有很高的幾何要求，隨著我國加工制造業的精細化程度的不斷提高，使得塑料模具的繁瑣復雜程度也逐漸增多，UG軟件也從很大程度上提高了塑料模具的設計復雜性，設計人員可以通過UG軟件內置板塊簡化塑料模具的整體設計過程，而且還可以根據塑料模具的不同設計的需求，在UG軟件中設計一個三維立體模型，根據UG軟件的內部導向，制定一個合理的塑料模具設計方案，建立生成一個完整的塑料模具。

3.2 UG軟件在塑料模具設計過程中應注意的問題

針對復雜塑料模型設計，在分型線確定以后，首先要考慮塑料加工工序、電極的制作過程，其次還要考慮塑料模具中誰能夠當做定模、誰能夠當做動模，最后還要考慮塑料模型加工的外觀情況，使得塑料模具制作后能夠順利脫模。這些都是UG軟件在塑料模具設計過程中應該注意的問題，塑料模具型芯作動模、內表面的塑料模具脫模方法，確保塑料模具能夠光滑而且不留任何痕跡。在塑料模具設計過程中尤其應該注重抽芯、鑲塊等問題，鑲塊應該留在塑料模具的動模上，必須結合動膜二者緊密結合，才能防止在塑料制品的成品上殘留痕跡。

3.3 UG軟件在塑料模型設計中的具體操作

傳統的UG軟件的應用板塊是根據塑料模具設計的實際形態，操作人員畫出一個三維立體的方案圖，塑料模具設計的首要環節就是繪圖，根據UG軟件內部的零件，挑選出一些塑料模具成品，針對其進行一定的調整和修改，再根據塑料模具零件進行合理的重組，然后得到塑料模具的三維立體模型。

繪圖環節完成之后，再利用UG軟件內置的塑料模型導向板塊，對塑料模具的規格進行必要的分析和選擇，在規格設計的過程中，還要考慮塑料模具的具體尺寸和模具的坐標，還要考慮塑料模具的自身的特定，進行必要的設計。

例如：電熨斗塑料殼設計，首先應該注意的問題就是脫模方向，根據手握塑料造型的內外大小，決定脫模的方向設計，同時還要考慮脫模角度的大小設計。又如，UG軟件設計的彩色塑料制品，一般收縮率設計成為1.005左右。

此外，塑料模具的收縮設計也是至關重要的，收縮設計還要根據塑料模具的具體實際情況而設置，當所有塑料模具參數都設定成功之后，就直接進入塑料模具的處理分析階段，對于塑料模具的分析處理，UG軟件中也有一個單獨的操作板塊，就是注塑模具分析處理板塊，通過對不同塑料模具進行壓力等多種狀態測量分析，就能得到模擬生產的塑料和有效資料，然后進行塑料模具的模擬生產和分析，這樣能夠及時發現塑料模具設計過程中存在的問題和不足，積極尋找有效的解決方法，從而確保塑料模具能夠一次完全生產成功。

3.4 以電熨斗塑料殼體為例分析UG軟件在塑料模具的應用

近年來，由于塑料制品具有質量較輕、手感較好、價格低廉、生產簡單方便等優勢，已經在社會中的各個領域中廣泛應用，尤其是家用電器產品居多，下面就以電熨斗的塑料殼體為例進行分析。

電熨斗塑料殼體造型復雜、奇特、而且曲面較多，將塑料模具轉化為實際應用產品過程比較復雜。電熨斗殼體設計首先要利用UG軟件分析其脫模方向，然后調整其收縮率，根據電熨斗殼體曲面的整體結構比較復雜，對于分型界面和分型線的設計和確定有一定的難度，基本上利用UG軟件采用修補分模法或者分模修補法。

當修補工作完成后，利用UG軟件中Parting Lines命令來進行分型界面和分析線的設計，按照步驟，UG軟件會自動保存設備和電極之間的數據，然后自動按照提示一步一步的操作下去，直到最終完成。在電熨斗殼體凹處還要加入側抽芯設計機構，將動模板與固定的板塊二者相連接，當側抽芯抽出以后，鑲塊也會隨著頂針一起被頂出，這樣電熨斗的殼體模具自然而然就會脫落，然后利用UG軟件進行開模工作。

當需要合模的時候，UG軟件會操控鑲塊和頂針使二者在回拉的作用下，進行復位操作，進而側抽芯進行二次復位，最終完成合模的所有工作，進行下一次的注塑工作。

4 結 語

綜上所述，現階段工業制造生產過程中，塑料制品等相關產品的應用十分廣泛，隨著我國塑料行業自身的不斷向前發展，塑料制品的應用范圍還在逐漸擴大，塑料模具作為塑料加工過程中的基礎環節，在塑料制品加工過程中發揮了重要的作用。

隨著新型計算機設備的出現和實用，傳統的塑料模具設計方法已經不能滿足現代塑造制造業的需要，因此越來越多的新型模具設計軟件被研制出來。

在眾多軟件中，UG軟件成為一枝獨秀，由于在UG平臺上能夠順利進行結構、造型復雜繁瑣、滿足外觀要求很高的需求，根據其制造出塑料模具，而且操作方法較為便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等優點，對整個塑料模具的設計和制作過程起到了重要的作用，值得推廣使用。

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