UGUG软件在复杂塑料模具设计中的应用

黄碧琼

（湖南省冷水江工业学校，湖南　冷水江　41177550055）

UGUG软件在复杂塑料模具设计中的应用

黄碧琼

（湖南省冷水江工业学校，湖南冷水江41177550055）

本文分析了UG软件的主要特点及具体功能，论述了UG软件在复杂塑料模型中的应用现状，并且以具体设计为案例，对UG软件在复杂塑料模具设计中的应用进行阐述。

UG软件；复杂塑料模型；设计；CAD/CAM；应用

随着我国工业水平的不断提高和发展，塑料制品在我国社会中的地位越来越重要，因此，塑料模具的设计在塑料制品行业中有着不可替代的作用。塑料制品的制作过程以及复杂程度也因我国塑料制品加工行业更加精细化而不断提高，利用一些CAD/CAM等计算机辅助设计和制造软件可以使得设计更加方便，UG软件因其具有十分强大的功能，能较轻松地实现各种复杂模型的建构，在复杂的塑料模具设计中被广泛应用。

1　UG软件的主要特点

UG软件不仅能满足于实现模具造型结构等的设计、制造以及绘图装配等，还能对繁琐复杂的塑料模具进行设计。直接利用UG CAD建立产品的三维模型，再根据三维模型对其结构进行设计和优化，以3D数据为基础，数据库和文件的传输格式是统一的，这就给信息的集成以及数据的共享提供了条件，在快速提高设计效率的同时，也极大程度地保证了质量，降低了成本［1］。

2　UG软件应用于复杂塑料模具设计中的意义和方法

2.1在复杂塑料模具设计中应用CAD/CAM系统的意义

塑料模具设计的关键是模具结构的设计是否合理，这会对产品质量的好坏产生十分直接的影响，同时也要考虑其是否能对金属材料的特性加以替代，加工工艺的特性如何等。传统的模具设计是通过手工和经验设计，并且加工的手段有一定的缺陷，会有以下问题出现：

（1）一旦模具的结构复杂，就会增加在设计过程中手工进行分析与计算的时间，往往还很难达到技术上精确严格的要求。

（2）手工设计的图纸是二维的图纸，并不能直接用在数控加工中，这也导致了模具的生产周期很长，模具的精度很难达到。

（3）用传统的绘图工具对模具图进行绘制，工作强度大，且费时费力，绘图时间占据设计时间的比重较大，造成设计效率低。

而上述问题通过UG软件就得到了很好的解决。计算机的计算效率很高，利用UG软件能够提高分析计算能力，对设计的结果进行优化。设计者可以根据设计的意图选取合适的建模模型，模具的设计工作完成以后，会自动地对设计图纸进行绘制，生成数控加工程序，最大限度地缩短了模型设计与加工制造的时间，实现了塑料模具设计制造的一体化，模具设计的质量和加工精度都得到提高，进而提高了生产的效率。

2.2UG软件在复杂塑料模型设计中的应用方法

UG软件开创了一个塑料模型导向模块，该模块是根据塑料模具的需求来设计的，包括很多塑料的零件以及框架，以便于工作人员在设计和实际操作中可以找到。即使没有相同的，也能够找到替代或者相似的零件，然后利用UG软件对其参数进行微调，最后完成整个的设计过程。同时UG软件的模块能够根据塑料模型的设计过程进行有效的更改与优化。

3　UG软件在复杂塑料模型设计中的应用

3.1UG软件在复杂塑料模具设计中的具体操作

首先要输入的是塑料制品的产品图或者是产品的样件，根据图纸的尺寸大小或者是测绘样件的尺寸，建立三维实体的模型，并且根据客户对性能和精度要求，以及对外观美感的需求进行修改。无论是怎样的文件类型和造型形式，UG都能够对其进行处理，不仅能将曲面缝合成实体，也可以从实体中将表面提取出来。塑料制品的输入模块是模具设计的核心，而且可以被工艺设计与计算和模具设计灵活地调用。

完成对模型建立以及对图形的设计之后，就需要对模具的规格进行分析和选择，同时考虑其具体尺寸，模具的坐标以及自身的特性，如各种材料的各个性能参数等。工艺参数的选定对注射产品的优劣有一定的作用。通过已经设计好的三维实体信息对型芯面和型腔面进行选定，并综合考虑材料的收缩率和机械加工的精度等。确定型芯面和型腔面的尺寸以及其他相关的尺寸时，需要将三维实体进行一定比例的放大［2］。

而模具的结构设计是模具设计CAD系统的关键所在，该模块对工艺设计和计算模块产生的信息进行处理，通过交互式的方法对模具的各个装置以及产品的三维实体造型进行设计。首先确定模具的方案，根据注射件特性和精度要求，确定合适的模架和型腔材质，要考虑到成型后的收缩率。UG的一个单独的操作板块能对不同的塑料模具进行压力等状态测试，通过对得到的资料进行模拟生产和分析，及时发现设计中的问题和不足。接着对模具的装配和零件进行设计，然后根据装配以及零件设计模块生成实体造型图等。

最后进行数控加工，要根据零件的特点对数控加工工艺进行拟定，根据数控加工工艺对CAD模型进行修改，同时在进行数控加工之前，利用仿真功能对加工效果进行模拟，以求达到最优的效果。

3.2具体分析UG软件在塑料模具中的应用——以电熨斗的塑料壳为例

塑料制品由于其质量轻、手感好、价格低等优势，广泛应用于家用电器的产品外壳中。电熨斗的塑料外壳造型较为复杂，且有很多曲面，所以从塑料模具转化为实际的应用是一个较为复杂的过程。要考虑其脱模的方向，同时需要对收缩率进行调整；电熨斗外壳的曲面结构整体看来比较复杂，所以对于分型界面和分型线的设计以及确定有一定难度，可以利用UG软件中的修补分模法来完成修补工作，然后借助于UG软件中的PartingLine命令进行分型界面和分型线的设计。UG软件会对设备和电极之间的数据进行保存。电熨斗的壳体有凹处，所以要加入侧抽芯设计机构，以便模具的自然脱落，然后利用UG软件进行开模工作。需要合模时UG软件会对镶块和顶针进行操控，对二者进行回拉然后进行复位，完成合模的所有工作以进行下一次的注塑工作。

4　结语

这些年来塑料行业在一直不断地向前发展，塑料制品的应用范围在不断扩大，复杂程度也因需求的增加而逐渐加大。计算机辅助和设计软件的出现弥补了传统塑料模具设计方法存在的缺陷和不足，UG软件功能强大，在UG平台上能够较为轻松地完成造型复杂、对外观要求较高的模具，并且设计生产周期随之缩短，生产效率增加。操作方法较为便捷，具有很多针对性强、人性化的模块，极大地优化了塑料模具的设计过程，值得在复杂塑料模具的设计和制作中加以推广。

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

黄碧琼（1979.6-），男，本科，研究方向：中职类机械专业（模具、数控专业）教学工作。

［1］贾世疆.UG软件在复杂塑料模具设计中的应用［J］.塑料工业，2005，33（9）：36-38.

［2］桑建国.UG软件在复杂塑料模具设计中的应用［J］.企业技术开发月刊，2015（24）：48-49.