曾德芝　何林

摘 要：隨著科技的進步和人們的生活質(zhì)量的提升，人們對于產(chǎn)品制造的效率、質(zhì)量的要求越來越，這就要求模具產(chǎn)業(yè)要在短時間內(nèi)實現(xiàn)對于產(chǎn)品的良好設計，并通過設計方案迅速組織產(chǎn)生的生產(chǎn)制造，生產(chǎn)出具有性價比的、符合消費者心理預期的產(chǎn)品，打開產(chǎn)品銷路。基于此，本文對基于UG的三維模具的設計進行了簡單分析，希望對相關從業(yè)者有所啟示。

關鍵詞：UG；三維模具；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.245

0 前言

隨著產(chǎn)品生產(chǎn)加工的發(fā)展，MC即加工中心的應用越來越廣泛，而CAD、CAM等技術的應用也越來越普及。在模具的設計制造當中，CAD、CAE、CAM一體化已經(jīng)成為了一種必然的趨勢。UG以其強大的功能，對于CAD、CAE、CAM、CAQ等可以實現(xiàn)兼容，并在模具設計制造方面具有良好的穩(wěn)定性、可靠性，可以完成對于大容量數(shù)據(jù)的快速處理，因而在機械、汽車、航空、家電等行業(yè)中被廣泛應用。

1 UG軟件系統(tǒng)介紹

UG軟件將集成制造技術、塑料模具設計功能、輔助加工功能等集于一身，具有良好的應用價值。在集成制造技術方面，UG擁有概念設計、基礎設計和詳細設計三大功能，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化造型技術的支撐下，UG的應用大大縮短了傳統(tǒng)的設計、數(shù)控編程所耗費的時間，提升了設計制造的工作效率。在塑料模具設計功能方面，UG運用其獨有的注塑模具設計模塊，可以輔助設計人員通過產(chǎn)品的三維模型制造模具，并提供模具標準件庫和標準模架庫，最終完成頂出機構和模具總體的良好裝配設計。在UG的輔助加工功能方面，UG提供科學的工藝文件配置，包括選擇銑削的類型、走刀的線路、刀具的直徑設計、切削速度的控制等，并計算出加工涉及的其他各種參數(shù)，為后處理做好充分的準備。

2 基于UG的三維模具設計方法

以老版普通按鍵手機的設計為例，對基于UG的三維模具的設計方法及操作流程進行簡單分析。

2.1 制件三維建模和分析

制件三維建模和分析，是三維模具設計的第一步，也是基礎性的一步。首先利用UG的曲面造型功能和編輯修改功能，將設計者的設計意圖進行初步呈現(xiàn)，并將手機模型制品的質(zhì)量、體積等物理數(shù)值進行計算和存儲，為后續(xù)步驟所用。然后，對手機制品的細節(jié)部分進行設計，包括后蓋、內(nèi)槽、耳機插孔、殼體等，形成基本的手機制品三維模型圖。手機塑件要求抗沖擊性能良好、抗老化性能良好，表面光潔度高，尺寸穩(wěn)定性好等，因而處于成本的考慮適宜選擇ABS材料。

2.2 模具的設計模塊

通過UG模具設計模塊，可以對模具的元件及其組件進行創(chuàng)建、修改、分析等操作，還可以根據(jù)實際需要對模具參數(shù)進行準確更新，這為模具設計過程中數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準確性提供了保障。

2.2.1 產(chǎn)品裝載與布局

在之前的設計流程完成后，即可進入模具設計模塊當中。在選擇產(chǎn)品尺寸的時候，要使產(chǎn)品尺寸單位保持統(tǒng)一，單位一般為㎜。UG系統(tǒng)會自動根據(jù)材料類型控制收縮率。在布局環(huán)節(jié)當中，要對產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、內(nèi)側抽和外抽芯的有無、WCS工作方向等進行綜合考量，實現(xiàn)對于布局的準確把握。

2.2.2 分型面、型芯的建立

將零件的漏洞補好，通過自動搜索建立分型線，在分型線不夠平滑的時候，要通過分型線引導線和連續(xù)分型面防治分型時出現(xiàn)無法分割的問題。保證型腔面和型芯部分分別進行選擇，在零件的面數(shù)量比較多的情況下，可以結合人工的手動選擇，達到分型面、型芯的良好建立效果。

2.2.3 模型和標準件的加載

在此次手機三維模具的設計中，選擇“FUTAB-H”模架，此模架屬于三板式模具的一種。在加載定位環(huán)時，選擇“DME-MM”的Locating Ring[with Screws]，在選擇澆口套時選擇“HASCO_MM”的Sprue Bushing[Z518]，將加載頂桿目錄設置為“HASCO_MM”的Ejector pin（ Straight） 。另外，在選擇尺寸的時候，尺寸的選擇應當大小適宜。

2.2.4 流道和澆口的設計

在此次手機三維模具的設計中，考慮到模型型腔的布局，將流道設計為常見的“S”形，澆口設計為點澆口。在點澆口的使用過程中，要考慮澆口的脫出問題，采用斜孔拉斷澆口，斜孔直徑設計為3到5㎜，斜角設計為30°到45°，這樣所設計的流道和澆口是最為適宜的。

2.2.5 斜頂桿和滑塊的添加

在該手機三維模具設計中，內(nèi)側抽和后蓋進行了扣合設計。為了達到設計標準，在模具上設置斜頂桿，幫助模具更好地成型。在模具的裝配過程中，重點注意坐標系的方向設置問題，保證模具的造型不出現(xiàn)偏差。將滑塊類型設置為“Push-pull slide”，然后在此基礎上建立側抽芯，運用布爾求和算法，對滑塊和側抽芯完成求和工作。

2.2.6 開模模擬

此次設計中，開模模擬是三維手機模具設計的最后一步，也是確定設計效果的最終一步，因此必須準確有效地開展。手機模具開模過程分為兩個階段，以保證開模模擬的準確性和可靠性。在第一個階段，拉斷點澆口脫出軌道系統(tǒng)，拉斷外抽芯，在第二個階段，內(nèi)側抽脫開關并將塑件頂出，達到了良好的開模模擬效果。

3 結束語

UG具有良好的自動化處理能力，并且操作簡單、應用快捷，在產(chǎn)品的設計過程中可以節(jié)省大量的時間，增強產(chǎn)品設計的時效性和性價比。在模具三維設計過程中，UG具有良好的應用價值和應用效果，并在實際工作中得到了廣泛應用?；赨G的工作模塊、工作方式，應當結合UG的原理，根據(jù)不同的三維模具設計目標，對UG進行合理應用，以充分發(fā)揮UG在三維模具設計中應有的效果，實現(xiàn)對于三維模具設計的良好輔助，進而降低產(chǎn)品的設計開發(fā)成本，提升產(chǎn)品進入市場后的綜合競爭能力。

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作者簡介：曾德芝（1986-），女，侗族，貴州錦屏人，本科，講師，研究方向：計算機繪圖、三維建模與模具設計。