摘要：近年来，我国制造业取得了飞速的发展，模具行业也在机遇中得到了长足的进步。如今模具行业的设计与制造水平俨然成为衡量一个国家制造业水平的重要依据。本文分析了UG软件在注塑模具设计过程中的具体应用，同时介绍了成型零件在数控加工中的加工工艺，为关注此话题的人们提供参考。
关键词：UG注塑；模具设计；数控加工
引言：我国加入WTO以来逐渐成为全世界的制造工厂，在世界制造业中占据着重要地位。随着我国模具制造业的基础设施与技术水平的不断完善提高，模具的设计与加工也必然向更高的水准迈进。Mold Wizard作为UG系列软件中注塑模具自动化设计的专业模块，可以很好的达到模具设计与后续加工的技术要求。
1.UG注塑模具的设计过程
1.1塑件整体结构分析与确定
为了使磨具的设计成果完美达到技术要求，就必然要对塑件的整体结构进行分析与确定。例如我们以一种电器壳盖为例，电器壳盖塑件是一种注塑薄壁件，塑件的长宽高分别为104mm、90mm、和3mm。塑件的成型特征有多孔、凹槽、加强筋等，电器壳盖上有一个长为4.5mm、宽为1.6 mm、深为1.2mm的长方形孔，因为孔的深度较小而且位于塑件外侧，因此采用斜导柱侧向抽芯机构；电器壳盖上还有一个长为6.5mm、宽为4mm、深为1.2mm的凹槽，凹槽内有一个长为2.5mm、宽为1.6mm、高为0.8mm的不规则凸起,通过综合考量上述凹槽和凸起的尺寸都较小且位于塑件内侧，这就需设置斜顶内部抽芯机构或弹块抽芯机构进行成形。再用UG软件测量得到塑件的体积和壁厚，我们会发现电器壳盖属于壁厚不均匀的注塑件。所以为使塑件在脱模的过程中稳定运行，我们将拔模斜度设计为1°,之后再对塑件的拐角处进行倒角处理，另外塑件精度要求为MT2，塑件表面质量和精度要求也较高[1]。通过对不同的塑件进行以上类似的分析，就可较为准确的确定塑件的整体结构，再通过Mold Wizard的诸多功能进行坐标系、工件等数据的设置，从而开始模具及其系统的设计。
1.2模具及其系统的设计
模具的设计首先要做分型前的准备工作，模具分型面设计的优劣直接决定着模具的加工难易程度和模具能够使用的时间，所以设计分型面时要格外重视分型面的布局走向的安排。除非特殊情况下，分型面要尽量的做拉伸，这样才能确保动定模芯趋近于靠破而不会插破，这样分型面就会相对更加平坦，使数控加工也变得更加方便，从而进一步的缩短加工过程所需的时间与周期。在分型面的具体设计过程中应该先对模穴数进行确定，然后再确定产品的分型线，一般分型线包括几个类别，如动定模分模线、滑块分模线与斜顶分模线等。产品外观是产品设计与加工要考虑的重要因素之一，所以设计分模线时要充分考虑到对产品外观的影响，要完全满足外观的要求，尽量确保分模线布置的合理化。除此之外，出于对加工精度的考量，设计时断差应该控制在0.03mm以内，最大值也不能超过0.05mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在模具的分型面创建完成后，还要根据产品之前的结构分析数据进行斜顶杆抽芯机构、斜导柱抽芯机构、顶出机构、冷却系统等多个机构系统的设计，然后将三维模型导入Moldflow中，选择合适的材料，指定网格类型，设置全局网络的边长、合并公差等一系列数据。在网格修复过程中，要合并节点、交换边、移动节点三个数据进行，这样才能有效保证模流分析的可行性以及最后分析结果的可靠程度，从而完成网格的分化工作。在设计工作的最后要利用Moldflow进行数据对比，从而确定进行弧形浇口的工艺方案，达到对于塑件的最优化设计。
2.成型零件的数控加工
2.1数控加工工艺分析
数控加工的过程应该注重结合实际生产的要求与需要，对于型腔、型芯不同的复杂程度以及其各自的特点进行加工工艺的分析。具体的加工工艺分析过程需要精准的计算刀点位，刀点位的计算也是数控编程中很重要的一步，对于一些复杂结构和曲面，人工计算是很难达到对于精准度的要求。所以我们应有效利用UG技术，UG可以进行自动编程。首先自主选择模具的制造精度，制造精度包括很多内容，如工艺路线的选定、毛坯的选择、切削用量的确定和刀具的选择等。其次要生成刀具的轨迹，刀具轨迹的生成需要创建加工坐标系以确定安全平面离开毛坯表面的距离。最后需要确定毛坯和所有部件的几何体，然后进行刀具的创建，按照已定方案进行加工操作以及仿真加工。在传统注塑模具的设计与加工中都是简单依靠从业者的个人经验去完成的，所以整个过程效率相对来说比较低下。UG的采用可以更加高效的引导从业人员完成设计和数控加工的工艺分析，并且设计过程的容错率也得到了极大的提升。
2.2后置处理与注意事项
数控加工前需要一个后置处理的过程，因为UG产生的是刀位源文件，所以只有通过进一步的数据转换生成数控程序，才能进行在特定机床的执行。产品的整个设计与数控加工过程还有一些需要特别注意的事项，在设计中，分型面的设计要依照简单有效的原则，这样才能更利于后续的数控加工；分型的拉伸要做大最大化，保证尽量靠破，这样才能方便之后的配模与加工。在数控加工时，对于刀具的选择要慎重，注意区分粗加工与精加工，在设置刀具的半径与补偿长度时要充分考虑刀具的实际直径和长度，从而有效保障加工精度。同时不同加工精度的余量要有合理的设置，保证不过切的同时得到更好的表面光洁度。加工过程中尽量避免多次抬刀，要提高技艺水平，从而提高在加工中的实际效率[2]。
结论:UGMoldWizard的应用，能够有效提高模具设计的效率与质量，减少对于人工设计经验的过度依赖，极大的节省了设计精力与成本，并且提高了容错率。UG的出现对于注塑模具设计水平的提升给予重要帮助的同时，也使数控加工过程更加简单高效，方式更加灵活多样，极大的促进了整个模具行业和制造业的发展。
参考文献：
[1]梅益,鄢天灿,王莉莉,苏高司.基于UG和Moldflow的电器壳盖注塑模优化设计[J/OL]塑料科技:1-9.
[2]邱其艳.基于UG的机座注塑模具设计与数控加工[J].中国战略新兴产业,2017(12):185.
论文作者:李博元,刘潇禹,王凯杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签：加工论文; 数控论文; 塑件论文; 模具论文; 刀具论文; 精度论文; 过程论文; 《基层建设》2019年第16期论文;