UG二次开发在压铸模CAD系统设计中的应用

伊新

（新疆特种设备检验研究院)

UG二次开发在压铸模CAD系统设计中的应用

伊新*

（新疆特种设备检验研究院)

基于UG的压铸模CAD系统设计技术，采用面向对象的程序设计方法和参数化绘图程序，用户只需按照人机交互界面的提示完成参数输入或选择，系统便会自动完成压铸模各元件的设计，节省设计人员时间和精力，提高设计效率，充分发挥计算机在模具设计中的作用。

压铸模 参数化 UG 二次开发 模块 零件

1 压铸模CAD技术

压铸模是进行压铸生产的重要工艺装备。压铸模的设计是一个系统的工程，在设计过程中需要查阅大量的数据，计算核算许多数据，绘制大量图形，这些工作若依靠传统的方法来完成，那将是非常费时费力的，同时也将影响模具的精度和准确度。通过对压铸模结构的分析，发现有些零件其结构相对固定，元件尺寸已标准化，因此可以通过开发具有参数化绘图功能的UG（即Unigraphics）系统来辅助压铸模的设计，摆脱人工繁琐的数据查阅、计算、核算、绘图等作业环节，减轻设计者的工作强度，缩短设计周期，提高设计结果可靠性。

2 压铸模系统的组成

压铸模CAD系统设计内容大致如下：先输入铸件的具体形状、尺寸和合金种类，估算出铸件的质量与体积；然后选择压铸机，设计浇注系统以及型腔镶块、导向机构、模板和推出机构等，并选用材质；最后绘制模具图样。

一个完整的压铸模CAD系统应主要包括四大部分：操作系统、图形软件、数据库、应用程序。采用Windows XP操作系统、UG NX3软件和Excel 2000数据库，并利用VC++对UG进行二次开发，用以对压铸模CAD系统进行设计操作。压铸模CAD系统通过设计菜单方法控制各部分，实现人机对话和转移。压铸模CAD系统的主控菜单界面见图1。

图1 压铸模CAD系统的主控菜单界面

压铸模系统分为五个模块：创建工程，工艺参数确定，二维零件图，三维工装模型，标准零件库(包括浇注系统设计、成形零件设计、导向机构设计、推出机构设计、模板结构设计和抽芯机构设计)。各模块功能如下所述。

（1）创建工程

主要是便于用户管理有关压铸模的文件，是系统工作的起点，用于选择压铸零件，打开或建立初始化各模块所需的公共数据文件。公共数据文件中存储着各个模块之间需要传递的参数，包括数据信息和路径信息。公共数据文件是一个工程的标志,可以通过判断公共数据文件是否打开来判断一个工程是否创建或打开。

（2）二维零件图与三维工装模型

UG软件为用户提供了一个调用二次开发结果的交互式接口User Tools。它的功能是生成弹出式对话框和工具条，其界面风格与CAD风格一致，通过执行对话框或工具条，操作相应的控件就可以运行菜单文件、宏文件、UG/OPEN GRIP程序、UG/OPEN API程序和其他二次开发文件。本课题中的生成二维工程图对话框就是使用该方法构建的，其界面如图2所示。

（3）工艺参数确定

压铸工艺参数包括铸件特征值、压铸机型号、压铸机参数和横、内浇道尺寸 (参数如图3所示)。工艺参数确定是一项很系统复杂的工作，我们可以根据设计手册、社会实践和一些计算公式得出所需要的数据并进行校核。

（4）标准零件库

主要包括六大部分：浇注系统设计，成形零件设计，导向机构设计，推出机构设计，模板结构设计，抽芯机构设计。通过概括和总结压铸模设计的规律与经验，运用数学方法，利用UG二次开发GRIP语言及Excel电子表格由计算机交互进行压铸模的相关标准零件的设计。

图2 User Tools工具实现对话框

图3 工艺参数

3 压铸模CAD系统设计使用工具

UG提供 UG/OPEN MenuScript、User Tools、UG/OPEN UIStyler三种界面设计工具，这三种界面设计工具和UG/OPEN API、UG/OPEN GRIP的关系如图4所示。

压铸模具CAD/CAE系统所有源程序文件包括菜单文件*.men、用户工具文件*.utd，对话框界面文件*.dlg、C++文件*.h和*.c，其中*.men必须位于 “用户目录startup”目录中，*.utd、*.dlg必须放在 “用户目录application”目录中。用户目录被做为环境变量添加到操作系统中后，将作为 UG启动后加载文件的搜索目录，UG启动后自动加载startup目录中的*.men、*.utd、*.dll文件。压铸模CAD系统的运行流程如图5所示。

图4 开发工具之间的关系

图5 压铸模CAD系统的运行流程

4 压铸模CAD的发展趋势

经过多年的研究与开发，国内外在压铸模方面取得了丰硕的成果。主要体现在以下几个方面：

（1）面向压铸件特征建模技术。其基于特征的产品定义模型是目前被认为最适合CAD/CAM集成的模型，它把特征作为产品模型的基本单元，将产品描述为特征的集合。

（2）压铸工艺并行设计系统模型。并行设计方法是一种系统工程的设计方法，它在产品的设计阶段就考虑到零件的加工工艺、制造状态、产品的使用功能等。

（3）ES技术与CAD技术结合。它以人类思维的认识理论为基础，将设计人员擅长的逻辑判断、综合推理和形象思维能力与计算机的高速精确能力相结合，使系统模拟设计者作出决策。

（4）基于BP神经网络的压铸工艺参数设计。采用BP神经网络来模拟压铸浇注工艺参数设计中基本工艺状况之间出现的复杂非线性映射。

（5）模糊集合理论在压铸工艺中的应用。采用MATLAB模糊逻辑工具箱来实现工艺设计过程中的模糊智能化推理过程。

（6）结合数值模拟分析的评价知识系统。在数值模拟后处理过程中引入知识处理机制，建立对数值模拟结果进行归纳、分类、推理、判断等系列符号推理的方法，对压铸模进行评判并给出修改建议。

[1]夏天,吴立军.UG二次开发技术基础 [M].北京:电子工业出版社，2005.

[2]吕炎.锻模设计手册 [M].第2版.北京：机械工业出版社，2006.

[3]冉颍杰.压铸模CAD技术的研究与应用 [J].铸造技术，2003(6):574-575.

[4]模具实用技术丛书编委会.压铸模设计应用实例 [M].北京：机械工业出版社，2005.

高效节能串联式密炼机获奖

2013年5月，由益阳橡胶塑料机械集团有限公司自主开发的国内首套高效节能串联式密炼机获得由中国化工集团颁发的中国化工科学技术奖二等奖。

近年来，该公司努力使橡机产品朝更加节能、降耗、环保的方向发展，在一步法炼胶设备研发上迈出了积极的步伐，成功研发出具有自主知识产权的国内首台高效节能串联式密炼机。这是目前国内乃至国际最先进的炼胶设备，填补了国内空白。首台样机由两台密炼机上下串联而成，相对于原有的炼胶方式，生产效率可提高50%以上，节约电能60%以上，极大地提高了胶料的分散性和均匀性，从而大大延长了轮胎的使用寿命。相对于原有的炼胶生产线，还可减少厂房投资和设备投资约30%。

(高远)

Application of UG Secondary Development of CAD System s Design for Die-casting M ould

Yi Xin

UG-based CAD system design technology for die-casting mould adopts object-oriented programmingmethod and parametric drawing program,the CAD system could automatically complete the design of each component of casting mold after parameters input or selection according to the man-machine interface.The system could help designers save time and labor,improve design efficiency and maximize the computer's application in themould design.

Die-castingmould;Parameterization;UG;Secondary development;Module;Parts

TQ 050.2

2012-12-17）

*伊新，男，1978年生，硕士，工程师。乌鲁木齐市，830011。