基于UG的注塑模电极设计技术探析

2016-02-26仇文平

橡塑技术与装备 2016年22期

关键词：注塑模模具电极

仇文平

(江苏省盐南中等专业学校，江苏盐城 224041)

基于UG的注塑模电极设计技术探析

Study on electrode design for injection mold technology based on UG

仇文平

(江苏省盐南中等专业学校，江苏盐城 224041)

伴随计算机技术的飞速进步，为CAD/CAE/CAM技术发展和应用创造了良好的契机，进一步极大水平推动了模具技术的发展，使模具设计、制造等变得更为便捷、可靠。文章阐述电极设计过程管理，分析注塑模电极设计系统的组成，对注塑模电极设计功能工作过程展开探讨，旨在为如何促进基于UG的注塑模电极设计技术的教学与企业应用提供一些思路。

UG；注塑模；电极设计

瑞士企业心声：“专业教育，任重道远。目前市场上严重缺乏高端机床的操作人员，我们在销售机床时客户就反馈很难招到合格的操作人员。这和中国职业教育中对特种加工机床的培训力度较弱的状态密不可分。电切削能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属。易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。这是数控车，加工中心无法取代它的优势。”三菱电机自动化（中国）有限公司华东区副经理谢建春坦言：“电加工由于其特殊性及专业性较强，很多工厂没有前期电极设计考核”。CAD/CAE/CAM技术发展极大推动了模具技术的发展，使模具设计、制造等变得更为便捷、可靠。基于UG的注塑模电极设计是如今模具行业十分引入关注的技术，近年来在我国众多模具企业得到广泛推广，不仅极大水平缩短了模具设计周期，还显著提升了模具制造能力及制模精度。但是，现阶段模具设计与制造依旧对模具设计人员经验、技能有着极大的依赖性，如何借助计算机技术更有效地为模具设计与制造服务问题有待进一步深入开展研究。

1 电极设计过程管理

在电极设计环节，每一步骤的模型务必要依据一致的设计模型开展设计，可称作电极设计的主模型。电极设计的主模型促使每一应用模型按照其进行对应步骤的设计，且对主模型设计予以辨别、评定。在电极的设计环节，以电极为设计研究一致对象，即为电极的主模型。设计人员经由主模型达成信息共享，主模型可提供每一应用领域需要应用到的各种信息，并展开单独、并行处理和评定。选取主模型技术可确保电极设计加工环节的系统完整，促进提高一系列环节活动的协调性及可靠性。以主模型为基础的电极设计过程管理。

2 注塑模电极设计系统的组成

以往模具电极手动设计主要流程为：明确拆电极位置、电极头建模、电极基座建立、电极检测等。依据电极手动设计具体流程，通过对电极设计特征、工作实践中所需处理问题的分析，研制出一个基于UG的电极自动化设计系统。该系统包括四个部分，逐一为系统上层的人机交互界面、系统中间层的电极设计模块、系统右侧的设计资源层以及系统最底层的系统

支撑层。其中，人机交互界面由对话框、信息提示行等组成，主要功能为使用者信息输入及系统信息输出。电极设计模块由工艺过程分析、电极实体建模、电极检测与编辑、二维图纸绘制及数据信息管理组成，此环节主要功能为把电极设计全面工艺方案、规则、设计者归纳技能与经验集合为一个整体，再利用人机交互平台有序转化为系统内部的呈现。设计资源层由工艺方案及规则库、经验知识库组成，前者主要功能为向模块传输经验公式、尺寸参数等信息；后者主要功能为经由交互界面讯速地向电极设计模块提供一系列标准材料、经验数据等工艺方面的支持。

3 注塑模电极设计功能工作过程

在设计注塑模工具电极尺寸时，一方面要考虑模具腔的尺寸、形状和复杂程度，另一方面要考虑电极材料和电规准的选择。若采用单电极平动法加工侧面，还需考虑平动量的大小。型腔模的电火花加工属于盲孔加工，在设计过程中，应考虑电蚀物的排出和工作液气体的排出。这些都应在传统设计过程中设计难点关注。使用UG的专用模具辅助设计模块和各种外挂强化电极设计，不仅极大水平缩短了模具设计周期，还显著提升了模具制造能力及制模精度。如何进一步促进基于UG的注塑模电极设计有序开展可以从以下相关内容展开：

电极自动化设计系统菜单中罗列了不同的功能，电极自动化设计系统包括各子类功能模块，电极设计期间，对于系统整体而言，存在一系列动态转变的信息流在每一子类功能模块间贯穿。自设计源信息起始，设计环节中形成的众多中间信息同样会沿着流程朝下流动。电极自动化设计系统各子类功能模块均对应着工艺设计实践的相应阶段，同时具备设计始末的延续性。

电极自动化设计系统工作流程：开始设计任务，分析模具型腔、设计电极头、设计电极基座，进行电极检测与编辑，输入电极属性参数，绘制工程图纸输入数据文件，输出备料表，完成电机加工。基于UG的注塑模电极设计流程，具体而言：

（1）设计任务开始，设计人员进入交互界面，经由对型腔的分析，对电极一系列参数进行调节，包括长宽比、放电方向、类型等。再选择该类设计方式对应的曲面。

（2）模具型腔分析，系统可自主把设计人员所选曲面用以种子面，经由算法依据调节完备的层数对相邻面、相关曲线展开搜索。

（3）电极头设计，相较于传统手动设计，此环节电极三维模型自动生成可节省不少的时间。系统可结合选择曲面、曲线信息，生成对应形状的包络体，在抽取放电型面缝合完毕后，对包络体进行调整，就较为复杂放电型面而言，系统可自动转换其他方式开展调整：第一步将工件WAVE-LINK，第二步选取WAVE-LINK实体与包络体得到布尔差，并把余出的部分除去，最后把顶面偏置相应距离，电极头设计完成。

（4）电极基座设计，将设计完成的电极头顶面作为基准面，结合所测基准面数据采取经验公式得出基座长宽数值，设计人员需要对基座高度进行调节。在获取上述各项数据后，系统可自身生产对应的包络体，再与电极头求和，结合基准坐标把基座一角倒圆，如此电极模型设计完成。

（5）设计人员经确认完毕，通过对弹出对话框中每一项点击参数开展调节，系统自动把此部分与电极关联的信息录入进电极实体属性中。此外，系统还具备编辑调整功能，设计人员可对设计所得的电极开展平移、旋转等操作。

（6）二维电极图档自动绘制，电极出图包括两个种类，其一为电极图，针对各电极出二维图；其二为出电极放电图。要知道出图算法是相同的。第一步，设计人员选择对应出图实体，点击Apply，UG于后台自动进入绘图界面，把电极经由坐标旋转至俯视图，再投影俯视图，并借助俯视图对其他相关视图进行投影，此环节图形形状会依据图框大小开展计算，获取最合理的缩放数值，系统自动计算实体最大外形数值，并予以标注。标注完毕会弹出一个信息交互对话框，其中呈现有各式各样电极属性可读到的信息，设计人员接下来的工作就是添加其中没有的信息，及对已有不当信息进行改进。操作完毕后点击Apply，全面信息将由系统自动录入进二维图图框信息栏对应表格中。

就电极管理而言，可经由目录树形式开展实现。于此环节，设计人员可对全面电极及电极信息开展高效、集中管理，通过选择某一电极后，系统右侧会呈现该电极每一项信息，设计人员可继续展开改进，等到每一电极参数均确认满意后，按下备料表键，系统会于后台自动生成该注塑模电极备料清单Excel表。

4 结束语

总而言之，通过对现有强大功能平台的有效利用，使用UG的专用模具辅助设计模块和各种外挂，是实现模具设计过程简化、确保模具设计一致、改善模具设计质量的有效途径之一。鉴于此，相关人员务必要全面分析电极自动化设计关键技术，清楚认识注塑模电极设计系统组成，不断钻研研究、总结经验，积极促进基于UG的注塑模电极设计有序开展。

［1］叶国英，陈玉文．基于UG连接杆模具型腔电极设计与数控加工[J].模具制造, 2013,12(01):83～85．

［2］刘友成，何方军．基于UG6.0同步建模技术对模具型腔工具电极设计优化[J].机械工程师，2012，17(01):156～157．

［3］仇文平，薄壁零件的加工中心铣削加工[J].科技与企业，2015（01):241～242.

(R-03)

奥地利注塑机械巨头恩格尔在曼谷新设业务中心

奥地利注塑机械巨头恩格尔宣布在泰国曼谷新开设了一家业务中心，作为其当地子公司及代表处。

恩格尔首席销售官Christoph Steger表示：“我们是技术领袖，也是汽车领域领先的地区供应商，目前公司增长迅猛，特别是在包装行业。这也是我们积极组合这些动态市场职责的原因所在，希望将来从这些组合中获得更多的利益，同时与当地团队强强联合，满足各个国家客户的具体要求，更加切合当地客户的要求。”

新公司的管理工作由Romain Reyre负责，2016年10月1日起生效。作为东南亚地区总裁，他负责整个地区的业务。

Steger表示：“我们非常高兴找到Romain Reyre这样的营销高手，一方面，他熟悉塑料行业和我们的目标，另一方面，他在东南亚生活了一段时间，了解当地市场。”

2015/2016年，恩格尔年销售额超过12.5亿欧元，公司目前在全球有约5 400名员工。

摘编自“中国塑料技术网”

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