基于UG的三维模具设计探讨

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基于UG的三维模具设计探讨

作者:曾德芝 何林

来源:《山东工业技术》2017年第02

要:随着科技的进步和人们的生活质量的提升,人们对于产品制造的效率、质量的要求越来越,这就要求模具产业要在短时间内实现对于产品的良好设计,并通过设计方案迅速组织产生的生产制造,生产出具有性价比的、符合消费者心理预期的产品,打开产品销路。基于此,本文对基于UG的三维模具的设计进行了简单分析,希望对相关从业者有所启示。 关键词:UG;三维模具;设计

DOI10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.245 0 前言

随着产品生产加工的发展,MC即加工中心的应用越来越广泛,而CADCAM等技术的应用也越来越普及。在模具的设计制造当中,CADCAECAM一体化已经成为了一种必然的趋势。UG以其强大的功能,对于CADCAECAMCAQ等可以实现兼容,并在模具设计制造方面具有良好的稳定性、可靠性,可以完成对于大容量数据的快速处理,因而在机械汽车、航空、家电等行业中被广泛应用 1 UG软件系统介绍

UG软件将集成制造技术、塑料模具设计功能、辅助加工功能等集于一身,具有良好的应用价值。在集成制造技术方面,UG拥有概念设计、基础设计和详细设计三大功能,在统一数据库和参数化造型技术的支撑下,UG应用大大缩短了传统的设计、数控编程所耗费的时间,提升设计制造的工作效率。在塑料模具设计功能方面,UG运用其独有的注塑模具设计模块,可以辅助设计人员通过产品的三维模型制造模具,并提供模具标准件库和标准模架库,最终完成顶出机构和模具总体的良好装配设计。在UG的辅助加工功能方面,UG提供科学工艺文件配置,包括选择铣削的类型、走刀的线路、刀具的直径设计、切削速度的控制等,并计算出加工涉及的其他各种参数,为后处理做好充分的准备。 2 基于UG的三维模具设计方法

以老版普通按键手机的设计为例,对基于UG的三维模具的设计方法及操作流程进行简单分析。

2.1 制件三维建模和分析


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制件三维建模和分析,是三维模具设计的第一步,也是基础性的一步。首先利用UG的曲面造型功能和编辑修改功能,将设计者的设计意图进行初步呈现,并将手机模型制品的质量、体积等物理数值进行计算和存储,为后续步骤所用。然后,对手机制品的细节部分进行设计包括后盖、内槽、耳机插孔、壳体等,形成基本的手机制品三维模型图。手机塑件要求抗冲击性能良好、抗老化性能良好,表面光洁度高,尺寸稳定性好等,因而处于成本的考虑适宜选择ABS材料。

2.2 模具的设计模块

通过UG模具设计模块,可以对模具的元件及其组件进行创建、修改、分析等操作,还可以根据实际需要对模具参数进行准确更新,这为模具设计过程中数据的统一性和准确性提供了保障。

2.2.1 产品装载与布局

在之前的设计流程完成后,即可进入模具设计模块当中。在选择产品尺寸的时候,要使产品尺寸单位保持统一,单位一般为㎜。UG系统会自动根据材料类型控制收缩率。在布局环节当中,要对产品的生产批量、内侧抽和外抽芯的有无、WCS工作方向等进行综合考量,实现对于布局的准确把握。 2.2.2 分型面、型芯的建立

将零件的漏洞补好,通过自动搜索建立分型线,在分型线不够平滑的时候,要通过分型线引导线和连续分型面防治分型时出现无法分割的问题。保证型腔面和型芯部分分别进行选择,在零件的面数量比较多的情况下,可以结合人工的手动选择,达到分型面、型芯的良好建立效果。

2.2.3 模型和标准件的加载

在此次手机三维模具的设计中,选择“FUTAB-H”模架,此模架属于三板式模具的一种。在加载定位环时,选择“DME-MM”Locating Ring[with Screws],在选择浇口套时选择“HASCO_MM”Sprue Bushing[Z518],将加载顶杆目录设置为“HASCO_MM”Ejector pin Straight 。另外,在选择尺寸的时候,尺寸的选择应当大小适宜。 2.2.4 流道和浇口的设计

在此次手机三维模具的设计中,考虑到模型型腔的布局,将流道设计为常见的“S”形,浇设计为点浇口。在点浇口的使用过程中,要考虑浇口的脱出问题,采用斜孔拉断浇口,斜孔直径设计35㎜,斜角设计30°45°,这样所设计的流道和浇口是最为适宜的。 2.2.5 斜顶杆和滑块的添加


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在该手机三维模具设计中,内侧抽和后盖进行了扣合设计。为了达到设计标准,在模具上设置斜顶杆,帮助模具更好地成型。在模具的装配过程中,重点注意坐标系的方向设置问题,保证模具的造型不出现偏差。将滑块类型设置为“Push-pull slide”,然后在此基础上建立侧抽芯,运用布尔求和算法,对滑块和侧抽芯完成求和工作 2.2.6 开模模拟

此次设计中,开模模拟是三维手机模具设计的最后一步,也是确定设计效果的最终一步,因此必须准确有效地开展。手机模具开模过程分为两个阶段,以保证开模模拟的准确性和可靠性。在第一个阶段,拉断点浇口脱出轨道系统,拉断外抽芯,在第二个阶段,内侧抽脱开关并将塑件顶出,达到了良好的开模模拟效果。 3 结束语

UG具有良好的自动化处理能力,并且操作简单、应用快捷,在产品的设计过程中可以节省大量的时间,增强产品设计的时效性和性价比。在模具三维设计过程中,UG具有良好的应用价值和应用效果,并在实际工作中得到了广泛应用。基于UG工作模块、工作方式,应当结合UG的原理,根据不同的三维模具设计目标,对UG进行合理应用,以充分发挥UG在三维模具设计中应有的效果,实现对于三维模具设计的良好辅助,进而降低产品的设计开发成本,提升产品进入市场后的综合竞争能力。 参考文献:

[1]曲祥.基于UG的模具三维建模与装配设计[D].华北电力大学,2011.

[2]蒋萌,葛正浩,王文君,元庆凯.基于UG的模具三维设计与制造[J].塑料,201002):20-22.

[3]孙加伟.基于UG的模具电极用通用夹具结构设计研究[D].华南理工大学,2013. [4]邹伟,钟涛生,张聚国,付求涯.基于UG注塑模具标准件三维参数化图形库的开发[J].塑料科技201112):71-73.

作者简介:曾德芝(1986-),女,侗族,贵州锦屏人,本科,讲师,研究方向:计算机绘图、三维建模与模具设计


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