UG软件在复杂塑料模具设计中的应用

2015-05-30桑建国

企业技术开发·下旬刊 2015年8期

桑建国

摘要：现阶段，塑料制品的发展在我国社会中占有十分重要的地位，塑料模具作为整个塑料产品生产过程中最重要的组成环节，在塑料制品行业发挥了不可替代的作用。随着我国塑料制品加工朝越来越精细化方向发展，塑料制品的制作过程和复杂程度也逐渐提高，在这种环境下，对塑料模具设计的要求也越来越高，因此采用新型计算机设备制造和辅助技术对塑料模具设计应用成为许多知名专家学者重点研究的项目。文章针对UG软件在塑料模式设计中的应用现状以及存在的问题，进行深入的探讨分析，并且提出几点有效的措施和建议，从而优化我国塑料模具设计的整体过程。

关键词：UG软件；塑料模具；应用设计；有效策略

中图分类号：TQ320.52 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0048-02

随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国工业化水平和质量也不断提高，塑料模具作为工业加工和生产的重要组成部分，它设计的好坏直接影响了塑料产品加工质量的优劣，同时也能够反映出设计水平的高低，可见，塑料模具设计对于整个工业制作的必要性和重要性。由于UG软件具有辅助功能和设计功能，将UG软件在复杂塑料模具设计中的应用，能够有效提高塑料模具的性能，而且UG软件经过多年的发展和版本更新之后，设计越来越趋于便捷化和人性化，因此在软件中，UG软件倍受模具设计人员的喜爱，得以在复杂塑料模具中广泛应用。

1 UG软件的具体内涵及其特点

1.1 UG软件的界定

UG软件英文全名为Unigraphics，它是由西门子软件服务的商家研究开发的，UG软件的主要功能就是可以为塑料模具提供一个很好的虚拟设计制造环节，而且还能在UG软件内部对塑料模具的设计进行检测。UG软件的具体内涵就是一个利用计算机进行辅助制造和设计的一种软件，在20世纪70年代左右，UG软件第一次被应用在制造业设计中，当时由于计算机并未得到广泛的普及，UG软件的应用范围相对而言也受到一定的制约，随着全球科学信息的快速发展，计算机的性能和功能都得到了极大的发展，UG软件也逐渐得到了推广和应用，如今UG软件已经更新换代到第八个版本，在各种制造业中都得到了良好的应用。

1.2 UG软件的特点

UG软件在塑料模式设计的应用只是其应用的一个方面，UG软件内部设置了很多模具制造的模板，设计人员可以根据这些模板的功能，充分详细的了解塑料模具的设计情况，它作为大型CAD/CAE/CAM其中的软件之一，能够全面实现模具设计、装配、辅助模具制造、绘图等，还能够设计比较繁琐复杂的塑料模具。

2 目前UG软件在塑料模具设计中的应用方法

现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用主要包括以下几个内容：脱模方向的设计、塑料模具的具体布局、开口及孔的修补设计、分型线和分型面的设计、镶块及侧轴芯的设计、以及型芯和型腔镶块的设计。

塑料模具是塑料制品生产的基础，随着塑料制品的广泛应用，其重要性和可靠性被越来越多的专家和学者所认可，UG软件为此也单独开创了一个塑料模型导向板块，这个板块是专门根据塑料模具的需要设计的，应用UG软件在塑料模具开发的专业的板块，这里集合了场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这个软件中找到，塑料模具设计人员在实际操作和设计中都可以找到，如果没有完全一样的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG软件会根据塑料零件的参数进行微调整，然后完成塑料模具的整个设计，除此之外，UG软件模块还能根据塑料模具的设计流程进行更改和优化。由此可见，UG软件不仅能够提高塑料制品设计人员的自身水平和专业技术素养，即便没有经过过多的技术培训，也能设计出复杂的塑料模具，而且UG软件还能够缩短塑料模具的设计时间，这些都是UG软件在塑料模具设计广泛应用的重要原因。

3 现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用探究

3.1 UG软件在塑料模具设计中的观念

UG软件在塑料模具设计的应用过程中，应该首先理顺塑料模具设计的目标，先要对塑料模具的总体设计进行深入的探究和分析，然后再利用UG软件计算出或者绘制出塑料模具的形态，然后利用UG软件中内置的塑料模具导向板块，对整个塑料模具的结构进行设计。在进行塑料模具加工的过程中，也要利用UG软件进行必要的计算机辅助制造功能，对整个输出的塑料模具的加工制作参数，实现塑料模具设计生产。

塑料模具设计普遍对外形有很高的几何要求，随着我国加工制造业的精细化程度的不断提高，使得塑料模具的繁琐复杂程度也逐渐增多，UG软件也从很大程度上提高了塑料模具的设计复杂性，设计人员可以通过UG软件内置板块简化塑料模具的整体设计过程，而且还可以根据塑料模具的不同设计的需求，在UG软件中设计一个三维立体模型，根据UG软件的内部导向，制定一个合理的塑料模具设计方案，建立生成一个完整的塑料模具。

3.2 UG软件在塑料模具设计过程中应注意的问题

针对复杂塑料模型设计，在分型线确定以后，首先要考虑塑料加工工序、电极的制作过程，其次还要考虑塑料模具中谁能够当做定模、谁能够当做动模，最后还要考虑塑料模型加工的外观情况，使得塑料模具制作后能够顺利脱模。这些都是UG软件在塑料模具设计过程中应该注意的问题，塑料模具型芯作动模、内表面的塑料模具脱模方法，确保塑料模具能够光滑而且不留任何痕迹。在塑料模具设计过程中尤其应该注重抽芯、镶块等问题，镶块应该留在塑料模具的动模上，必须结合动膜二者紧密结合，才能防止在塑料制品的成品上残留痕迹。

3.3 UG软件在塑料模型设计中的具体操作

传统的UG软件的应用板块是根据塑料模具设计的实际形态，操作人员画出一个三维立体的方案图，塑料模具设计的首要环节就是绘图，根据UG软件内部的零件，挑选出一些塑料模具成品，针对其进行一定的调整和修改，再根据塑料模具零件进行合理的重组，然后得到塑料模具的三维立体模型。

绘图环节完成之后，再利用UG软件内置的塑料模型导向板块，对塑料模具的规格进行必要的分析和选择，在规格设计的过程中，还要考虑塑料模具的具体尺寸和模具的坐标，还要考虑塑料模具的自身的特定，进行必要的设计。

例如：电熨斗塑料壳设计，首先应该注意的问题就是脱模方向，根据手握塑料造型的内外大小，决定脱模的方向设计，同时还要考虑脱模角度的大小设计。又如，UG软件设计的彩色塑料制品，一般收缩率设计成为1.005左右。

此外，塑料模具的收缩设计也是至关重要的，收缩设计还要根据塑料模具的具体实际情况而设置，当所有塑料模具参数都设定成功之后，就直接进入塑料模具的处理分析阶段，对于塑料模具的分析处理，UG软件中也有一个单独的操作板块，就是注塑模具分析处理板块，通过对不同塑料模具进行压力等多种状态测量分析，就能得到模拟生产的塑料和有效资料，然后进行塑料模具的模拟生产和分析，这样能够及时发现塑料模具设计过程中存在的问题和不足，积极寻找有效的解决方法，从而确保塑料模具能够一次完全生产成功。

3.4 以电熨斗塑料壳体为例分析UG软件在塑料模具的应用

近年来，由于塑料制品具有质量较轻、手感较好、价格低廉、生产简单方便等优势，已经在社会中的各个领域中广泛应用，尤其是家用电器产品居多，下面就以电熨斗的塑料壳体为例进行分析。

电熨斗塑料壳体造型复杂、奇特、而且曲面较多，将塑料模具转化为实际应用产品过程比较复杂。电熨斗壳体设计首先要利用UG软件分析其脱模方向，然后调整其收缩率，根据电熨斗壳体曲面的整体结构比较复杂，对于分型界面和分型线的设计和确定有一定的难度，基本上利用UG软件采用修补分模法或者分模修补法。

当修补工作完成后，利用UG软件中Parting Lines命令来进行分型界面和分析线的设计，按照步骤，UG软件会自动保存设备和电极之间的数据，然后自动按照提示一步一步的操作下去，直到最终完成。在电熨斗壳体凹处还要加入侧抽芯设计机构，将动模板与固定的板块二者相连接，当侧抽芯抽出以后，镶块也会随着顶针一起被顶出，这样电熨斗的壳体模具自然而然就会脱落，然后利用UG软件进行开模工作。

当需要合模的时候，UG软件会操控镶块和顶针使二者在回拉的作用下，进行复位操作，进而侧抽芯进行二次复位，最终完成合模的所有工作，进行下一次的注塑工作。

4 结语

综上所述，现阶段工业制造生产过程中，塑料制品等相关产品的应用十分广泛，随着我国塑料行业自身的不断向前发展，塑料制品的应用范围还在逐渐扩大，塑料模具作为塑料加工过程中的基础环节，在塑料制品加工过程中发挥了重要的作用。

随着新型计算机设备的出现和实用，传统的塑料模具设计方法已经不能满足现代塑造制造业的需要，因此越来越多的新型模具设计软件被研制出来。

在众多软件中，UG软件成为一枝独秀，由于在UG平台上能够顺利进行结构、造型复杂繁琐、满足外观要求很高的需求，根据其制造出塑料模具，而且操作方法较为便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等优点，对整个塑料模具的设计和制作过程起到了重要的作用，值得推广使用。

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