UG／CAM在汽车模具加工中的应用
基于UG_CAM和VERICUT的复杂零件数控加工仿真
基 于 UG / CAM 和 VERICUT 的 复杂零件数控加工仿真
哈尔滨工程大学机电工程学院（ 黑龙江哈尔滨 １５０００１） 郑金兴 程慧群
【摘要】利用ＵＧ的建模和制造的强大功能， 首先在建模模块中设计出了较为复杂的模具模型， 设置加工参数实现自动编程。为生成ＮＣ程序， 本文在Ｐｏｓｔ－ ｂｕｉｌｄｅｒ中开发了ｓｉｅｍｅｎｓ后置处理程 序。最后， 结合ＵＧ中设计好了的模型实例展现了ＶＥＲＩＣＵＴ环境下数控加工仿真的全过程。 关键词： ＵＧ； 西门子数控； 后处理； 仿真； ＶＥＲＩＣＵＴ
（ ２） 残料加工 、型腔半精 加工 和 精 加 工 操 作 的 创 建。
残 料 加 工 、跑 料 槽 及 型 腔 和 建 左 右 两 凸 台 面 的 半
《模具制造》２００６ 年第 １１ 期
图 ８ 加工顺序清单
４ 西门子后处理器的开发和 ＮＣ 程序的生成
上面生成的刀轨数据经过转换， 形成机床控制器 ·１１·
精加工和精加工的刀具轨迹的创建和粗加工的类似， 不同的地方主要是需要改变一些参数设置。生成的刀 具清单如图 ７ 所示， 加工顺序单如图 ８ 所示。
图 ５ 粗加工刀具轨迹
图 ６ ＩＰＷ（ 过程毛坯）
图 ７ 刀具清单
图 ４ 进刀／退刀参数
设置切削参数时， 选择层优先刀具切削完每一层 所有的材料才进入下一层， 可以避免不必要的退刀动 作。顺铣时的平均切削厚度大， 切削变形较小， 与逆铣 相比较功率消耗要少些， 因此选择顺铣切削。按工艺 方案表设置进给速度和主轴转速后， 生成粗加工刀具 轨迹， 如图 ５ 所示， 粗加工动态仿真生成 ＩＰＷ 过程毛 坯， 过程毛坯如图 ６ 所示。
本 文 以 一 个 复 杂 模 具 零 件 为 例 ， 利 用 ＵＧ 和 ＶＥＲＩＣＵＴ 实现零件的建模、加工和仿真。
UG简介
• 特征造型技术 • 参数化技术
• 变量化技术
3
• CATIA 最早由法国达索飞机公司研制，目前属于IBM公司，是一个高 档CAD/CAM/CAE系统，广泛用于航空、汽车等领域。
• Pro/ENGINEER 美国参数技术公司(PTC)开发的CAD/CAM软件，在我 国拥有较多用户。它是一套由设计至生产的机械自动化软件，采用面向对象 的统一数据库和全参数化造型技术，为三维实体造型提供了一个优良的平台。
10
NX提供了一套综合性的自动化CAD工 具，用于绘制并管理工程和技术图纸。工 程师可以创建并保持符合标准的工程图纸。 有了直观、面向工作流程的界面，用户可 以高效地创建高质量、全面符合要求的细 部图和装配图。可以非常快速、准确地创 建一个详细的实体模型，确保与相关细部 图和装配图之间的一致性。通过关联标注， 可以确保在绘图环境里面或者直接根据模 型来处理设计的工程变更。图纸的视图会 被自动更新和着色，已反映变更，从而让 各个工程学科把完全正确的细部图和装配 图发布到生产环境中。
20
Teamcenter可以自动捕捉并管理每个开 发阶段的NX产品信息，使制造者能够控制并 连续地改善设计、工程和制造过程。NX开发 环境可以帮助公司管理产品数据、配置和结构 －即使在使用多个CAD/CAM/CAE系统的组 织中也一样。利用集成化的工作流程、工程变 更和物料清单（BOM）管理，NX能够整合在 地域上分散的各个开发团队（包括扩展供应链 条）的努力。 NX产品开发解决方案全面利用 制造商用于管理过程的工具，与扩展企业共享 产品信息，从而在受控的开发环境中为设计、 仿真和制造提供了协同、产品数据管理、数据 转换、数字模型和可视化。
• Unigraphics (UG) 美国EDS公司发布的CAD/CAE/CAM一体化软件。 广泛应用于航空航天、汽车、通用机械及模具等领域。实现了全相关的和 数字化实体模型之间的无缝数据共享，使系统易于使用。 其它如AUTOCAD、CIMATRON、SOLIDWORKS、SURFCAM、IDEAS、MASTER CAM、POWERMILL等软件在业界也有广泛的应用。我 国自行研制开发了CAXA系列，但目前应用并不广泛。
UG干涉检查----让三维设计不再干涉
基于UGNX6的干涉检查功能让三维设计不再干涉发表时间：2008-12-2 于涛晁会永李敏来源：eworks关键字：潍坊模具厂三维设计干涉检查1 前言长期以来国内的汽车模具企业在设计和加工制造中都是采用二维图纸的形式，二维图纸尺寸完整，适合于传统的汽车模具生产，但二维图纸存在线条尺寸多，设计工作量大，复杂模具表达不直观、隐藏的干涉多，对工人识图要求高等问题。
随着中国汽车行业的快速发展，各汽车厂为了尽可能早的抢占市场，对汽车模具的生产周期要求越来越短，精度要求越来越高,这就对模具设计以及制造等各个环节提出了更高的要求。
随着CAD/CAM技术的深入应用，二维设计逐渐显现出越来越多的劣势，三维设计也就自然而然的成为国内汽车模具设计人员必须掌握的设计手段。
潍坊模具厂自1997年引入UG设计软件之初就开始三维实体设计的研究，2003年初，PDM系统成功应用，2003年底在PDM系统基础上成功推广三维实体设计，2005年三维实体设计与模具实型三维加工技术得到了有效的结合应用：直接以三维实体为依据进行数控编程，加工泡沫和铸件以及装配。
经过近5年的摸索和实践，成功解决了模具三维实体设计应用中存在的问题，缩短了产品开发和模具制造周期，削减了项目开发成本。
三维实体设计主要的优势在于直观可见，对后序生产部门的识图能力要求不高。
缺点是很多隐性干涉不容易被发现。
基于UG的干涉检查功能成功解决了这个看上去不可能解决的难题,三维设计也从此不再干涉。
2 干涉类型干涉检查包括动态干涉检查和静态干涉检查。
本文仅结合实际案例介绍静态干涉检查在模具设计方面的使用方法和注意事项。
干涉类型大致可以分为5种类型：（见图1）(1) 不干涉No Interference：：2个对象间的距离大于间隙区域；(2) 接触干涉Touch interference ：两个对象相互接触但是没有干涉。
系统给出一个表示接触干涉的点；(3) 硬干涉Hard interference ：两个对象相交，有公共的部分。
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计摘要：随着现代制造业的发展，许多企业不再一味地追求高品质、高效率的生产，而是将更多的精力放在了优化CNC多轴加工工艺和工装夹具的设计上。
“科技是第一生产力”，在劳动者、生产对象、生产工具这三大要素中，除了要熟练地运用生产工具外，还需要熟练地掌握生产技术。
为了适应多样化的市场需求，必须对CNC工艺进行持续的改善，并设计出更加可靠的工装夹具，以达到交货周期，提高质量。
关键词：多轴加工；工装夹具；机床仿真前言本文主要介绍了两种大型工件的加工方法，其中金属半环是一类具有复杂外形和易于变形的多面体件；由于其特殊的外形，使其不易进行装夹，且工件易发生变形、弯曲等工艺难题。
但是，电机外壳是一种批量大、表面质量高的产品，采用常规的工艺，必然会导致产品的外观品质下降。
本文主要介绍了UG/CAD软件，对两种不同类型的零件进行了工艺分析，并对其进行了多轴数控加工所需的模具夹具进行了详细的描述。
采用UG/CAM软件实现了两种不同类型的多轴CNC编程。
它是根据机床四、五轴的旋转特点，利用特殊的工具夹具，进行特殊的刀具定制，实现多轴的定点加工。
通过UG刀道模拟功能，对刀具刀柄、工装夹具、工件之间是否存在干涉、过切等问题进行了分析。
最后，对加工过程进行了后置处理，并产生了数控程序。
1、概念1.1UG的CAD模块与CAM模块UG的CAD主要包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程绘图、组装等。
CAM模块则提供数控加工CLSFS的创建和编辑功能，包括铣、车、线切割；此外，它还支持了图形后处理和机器数据生成，并提供了生产资源管理系统、切削仿真、图形刀轨编辑工具，如机床模拟及其他模拟及辅助处理。
1.2多轴定点加工多轴方向切削是多轴加工中普遍采用的一种方法，它的多轴定位主要是用来控制加工过程中的刀具轴和程序座标仪Z轴的向量。
1.3数控多轴机床加工技术概述1.3.1原理通常，CNC多轴加工是一种三个以上的连杆加工，是一种精加工作业方式，5轴多轴加工工艺是世界各国衡量其工业化程度的重要指标，这一技术在船舶、航天、模具、汽车等领域有着广泛的应用。
浅谈CAD／CAE／CAM技术在汽车注塑模设计中的应用
或ＵＧ 软 件 中的 制造 （ 即ｕＧ Ｃ Ａ Ｍ） 模 块 来实 现 Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｍ提 供 刀具选 择 、 加 工 路径规 划、 切 削用量 设定等 功能 ， 可 以自动 生成 加工程序 并传输 至数 控机床 ， 最 终完 成零 件 的加工 。 Ｕ Ｇ软件高 度集 成 了Ｃ Ａ Ｄ 和Ｃ Ａ Ｅ 系统 ， 可以实 现无 图纸
３、 发 展 趋 势
中的 成型过 程 。 对 体 积收缩 ， 熔 接痕 ， 冷 却效果 以及 变形等 情况进 行预 估 ， 在 模 具 设计 中可 以起到 指导 作用 并减 少盲 目性 。 当塑 料模 具设 计好 后 ， 有 些零 件
要 对其 进行 力学 的校 对 ， 运用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 等软 件可 以对其 进行分 析 、 优化 ， 进而判 断其是 否满 足要 求 。 ３ 、 Ｃ Ａ Ｍ 技术 与塑 料模 制造
一
．
引 言
计 算机辅 助工程 即ｃ Ａ Ｅ 借助有 限元法对 塑料的流动 、 成 型过程进行模 拟和 分析 塑料模 具 的应 力应 变情 况 。 塑料模 ￣ － Ｃ Ａ Ｅ 主要 包括两 部分 ： 一 种是模 流分 析， 比较有代 表性 的软 件 有Ｍｏ ｌ ｃ ｌ ｌ ｆ ｏ ｗ￣ ； 另 一种 是零 件 的受力 分析 ， 常 用 的软
型设 计、 模 具设 计 、 加工编 程及 工艺设 计都 以３ Ｄ 数据 为基 础 ， 实 现数据 共享 ， 具
有准确 、 快 速、 简便的优 势 ， 不 仅省去 了代码 编辑 、 调试等繁 琐的工 作 ， 还 能消 除
加工 工艺编 程设 计的错 误 ， 减少 加工 后的修 补和 返工 ， 大大提 高模 具制 造效率 和质量 ， 降低 成本 。 目前 ， 注 射模 的Ｃ ＡＭ主 要通 过专业 的 Ｃ ＡＭ． ￣ 件Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｍ
UGNX在SMC成型覆盖件及其模具设计与CAM中的应用
一、前言产品的CAD三维造型是整个产品设计过程中的重要环节，为提高产品的三维设计效率和质量，用户必须掌握三维CAD造型的原理，充分了解CAD软件中的造型方法。
充分利用现代先进的CAD技术，不但可以辅助设计者完成其设计构思，减轻劳动强度，提高效率和精度，改善视觉效果，而且为后续的分析、模具设计、NC加工等奠定基础。
UnigraphicsNX提供了以参数化为基础，基于特征实体造型、部件间的关联设计、专家设计系统等技术。
其核心技术是采用非均匀有理B样条(NURBS)作为曲面造型的基础，融线框模型、曲面造型、实体造型为一体，参数化和特征化的混合造型系统。
系统建立在统一的富有关联性的数据库基础上，提供了工程上的完全关联性使CAD/CAM/CAE各部分数据自由联动切换。
UGNX吸收了各种建模技术的优点，率先推出了最先进的复合建模方式，将参数化实体建模、高级自由曲面建模、线框建模融于一体。
复合建模技术代表了CAD发展的趋势，即易用、自由、高效，是目前CAD行业最优化的建模方式。
它可使工程师在工作时完全不必受某种单一建模方法的束缚，自由地、快速地完成建模。
它既具有参数化建模的灵活方便，在处理复杂产品方面又具有独特的优势。
UGNX以实际工程需要为导向，逐渐发展为了CAD/CAM/CAE/PDM一体化的系统。
系统同时具备如钣金设计、注塑模具设计、冲压模及级进模等多种专家设计模块。
二、UGNX/CAD覆盖件产品设计1.基于SMC成型的覆盖件设计实例基于SMC成型的覆盖件为全复合材料结构，主要由蒙皮和加强筋组成。
蒙皮内的加强筋作为骨架以增加覆盖件的强度和刚度，具体图1所示。
该复合材料覆盖件必须满足一定的重量和刚度要求，如重力作用下的变形和扭转刚度，高温烤漆的表面气泡及热变形问题。
通过对覆盖件的SMC成型工艺及结构上的研究，其成型方法采用分块模压，并最终粘接成型，由外蒙皮、内加强筋、前脸三个部件组成。
由于覆盖件结构比较复杂，其成型方案设计时，分别模压成型蒙皮、加强筋，然后粘接成一体，并根据其强度和刚度要求进行局部加强。
PROE和UG有什么区别
UG为混合建模，可以局部参数化（当然完全参数化更没问题），对于模型更新有利。 PTC为完全参数化，编辑更新小的设计（家电）可以，大的（飞机，汽车），一更新不死机，其刷新时间会影响到设计师的思路。
9.比较之九
Pro/E 很具有市场意识，想当年AutoCAD占领中国CAD市场，在国外还有一个软件IntelliC AD，该软件并不比AutoCAD差，听说很多功能比AutoCAD还强，但因为国内盗版事业的发达，以及AutoDesk公司的先进头脑，从而AutoCAD迅速占领国内市场，这在其他国家是很少看到的，Pro/E也学习了AutoCAD的做法，让盗版占领中国市场，会的人多了，企业也认了，所以逐渐会形成规模效应。 市场上有一条规律最好的不一定是用的最多的，Windows操作系统可不是最好的，但可是最多的，特别是那个破98。 为了帮助UG公司能更好的对抗PTC，是不是建议多盗版一些UG？？ 还与UG公司也老笨，为什么不编写中文的CAST跟Document呢，这样的话对UG市场的扩展会起到一定的作用。
6.比较之六：
学模具设计,UG是第一选择,模具标准件都有,一套简单的模具,5分钟模,5分钟装模胚,再装顶针及其它标准件,布水路,30分钟搞定,不过你要有模具设计实际经验才好.
7.比较之七
支持用UG，因为PROE的分模确实比不上UG。小弟我用PROE分模两年啦，用UG一年，请多指教。
(3) 关于curve和Sketch，在Pro/e中所有草绘的截面都是参数化尺寸驱动的，而在UG中只有 Sketch草绘的截面才是参数化的，而curve则是非参数化特征。不知道我的理解是否正确？我曾经看一都是通过输入中间控制点来构造，我想通过修改curve来修改模型可能非常困难吧。另外在UG中，允许Sketch中存在欠约束的情况，而在Pro/e中是完全不可以的。
基于UG的汽车覆盖件模具的标准件库开发
２ １ 年 ２月 ０１
基 于 ＵＧ 的汽 车覆 盖 件模 具 的标 准件 库 开发
刘 晓 晶 王祥 刚 李 峰 闫 巍 ， ， ，
（． １哈尔滨理工大学 材料科 学与工程学院 ，黑龙江 哈尔滨 １０ ４ ； ． ５０ ０ ２ 中国第一汽车集团 ， 吉林 长春 １０ ０ ） ３ ００
ｐ ｏ ｉｇ ｔ ｅ ｉｎ ｅｆ ｉｎ ｙ ｒ ｖｎ ｈｅ ｄ ｓｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ． ｉ Ｋｅ ｒ ： ｉ ｆａ ｔｍｏ ｉｅ ｐ ｎｅ ；ｐ ｒｍｅｅ ｅ ｉｎ；ｓａ ａｄ ｐ ｎｓ ｌ ｒ ｒ ；ＵＧ ｅ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄｓ ｄ ｅ ｏ ｕｏ ｂ ｌ ａ ｌ ａ ａ ｔｒ ｄ ｓｇ ｔｎｄ ｒ ａ ｉ ａ ｂ ｙ ｒ ｄ ｖ ｌｐ ｎ
摘
要： 建立标 准件 库是 汽 车覆 盖件 模 具 设 计 中减 少重 复设 计 与 重复 绘 图 的重要 手段 ． 用 利
Ｕ Ｇ平 台的 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ Ｃ Ｅ一体化 功能 ， 对 某汽 车厂 的设 计需 求 ， Ａ ／Ａ ／Ａ 针 依据 国 内模 具行 业标 准并 引 用
面 向功 能 的思想 ， 出 了通过 Ｕ 给 Ｇ二 次开 发所建 立 的标准件 库的设 计方案 和 系统 结构 ， 通过 凸模 并 设计 实例说 明 了建立标 准件 库的过 程． 所设计 的标 准件 库 中， 在 实现 了零 件 的调 用与 装 配 ， 完成 了
（ ．ｃ ｏｌ ｆ ｔｒ ｌ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇ ａｂｎＵ ｉｅｓｙｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌｇ ， ｒｉ ５ ００，Ｃ ｉａ １ Ｓｈｏ ｅｉ ｓ ｃｅ ｅａ ｄＥ ｇｎｅ ｎ ，Ｈ ｒｉ ｎｖｒｉ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｈａｂｎ１０ ４ ｏ Ｍａ ａ ｎ ｉ ｔ Ｓｅ ｏ ｈｎ ；
车辆工程专业学习UG就业前景
UG是美国UGS(Unigraphics Solutions)公司的主导产品，是集CAD/CAE/CAM 于一体的三维参数化软件，是面向制造行业的CAID/CAD/CAE/CAM高端软件，是当今最先进，最流行的工业设计软件之一.它集合了概念设计.工程设计，分析与加工制造的功能，实现了优化设计与产品生产过程的组合。
被广泛应用于机械、汽车、航空航天、家电以及化工等各个行业。
国内用UG作设计的汽车厂商有吉利、奇瑞、东风集团、一汽通用、上海通用、日产汽车、武汉神龙、厦门金龙、桂林大宇、江铃集团汽车等。
国外有福特、有通用等。
飞机航空领域用UG的国内有南(昌)飞集团(也称洪飞)、成飞集团、哈飞集团等等国外有波音(Boen)、麦道等。
另外，俄罗斯飞机领域90%都用了UG. 全球的加工领域，基本上UG占百分之80以上的份额。
一些新兴的软件如Hypemill 和Powermill也很出色，正在慢慢占领市场。
模具领域基本上是Pro/E和Topsolid 以及UG在分食，早期应用较多的是Pro/E和UG，最近Topsolid也很出色.成为后起之秀.但是UG所占的市场比率还是远远要高于其它对手，这得益于UG独一无二的加工能力。
学习UG从入门到熟练的时间是因人而异的问题，如果很有灵性，一般1-2年内就会熟练上手，如果不是很有灵性那就需要时间久点了。
另外，工资方面，和这个行业的前景有直接关系，薪水是很高的，据我所知比较高的月资可以达到2万人民币左右。
合格的UG工程设计师起步薪资也在5000左右。
UG总的来说前景很好，从目前的世界科技和进展速度来看，UG的应用将进入跨越式大发展。
涉足的领域也将更广泛。
不仅是数字造型，以后在仿真确认应用和工业产品造型方面会发挥巨大的作用。
ug建模介绍PPT课件
参数化设计
参数化设计能够大大提高设计的 灵活性和可维护性，未来UG建 模将进一步完善参数化设计功能， 方便用户进行定制化设计和修改。
多领域协同
未来UG建模将进一步支持多领 域协同设计，实现不同领域之间 的数据共享和交互，提高设计效
率和质量。
技术发展趋势
云技术应用
随着云技术的发展，UG建模将进 一步实现云端化，用户可以在云 端进行建模、渲染、仿真等操作，
03
UG建模实例教程
实例一：简单零件建模
总结词：基础入门
详细描述：本实例将介绍如何使用UG软件进行简单的零件建模，包括基本操作 、草图绘制、特征创建等，适合初学者入门学习。
实例二：复杂零件建模
总结词：进阶提高
详细描述：本实例将介绍如何使用UG软件进行复杂零件建模，涉及更高级的草图绘制、特征创建和编辑技巧，适合有一定基 础的学员进阶提高。
实例三：装配体建模
总结词：综合应用
详细描述：本实例将介绍如何使用UG软件进行装配体建模，包括零件的导入、装配约束的设置、装配 体的运动模拟等，适合学员全面掌握UG建模技术。
04
UG建模常见问题及解决方案
问题一：如何提高建模效率？
总结词：掌握UG软件常用命令和工具， 熟悉建模流程，提高建模效率。
航空航天领域
UG建模将进一步拓展到航空航天领域，涉及飞机设计、火箭设计、 卫星设计等高精度、高安全性的设计领域。
模具制造领域
UG建模在模具制造领域的应用将进一步深化，涉及模具结构设计、 仿真分析、加工制造等全流程的设计和管理。
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UG建模介绍PPT课件
目录
• UG建模软件概述 • UG建模基本操作 • UG建模实例教程 • UG建模常见问题及解决方案 • UG建模未来发展与展望
基于UG与VERICUT的虚拟机床技术研究
五、结论
本次演示研究了基于UG的叶片建模与检测技术，首先介绍了UG软件在叶片建 模中的应用，然后分析了叶片检测技术的现状与挑战，最后探讨了基于UG的叶片 检测技术研究。结果表明，基于UG的叶片建模与检测技术可以提高制造效率、降 低成本、提高产品质量和
安全性。该技术的研究对于推动航空、汽车、轮船等许多现代工业产品的发 展具有重要的意义。
参考内容
一、引言
叶片是航空、汽车、轮船等许多现代工业产品中的重要组成部分。它们的性 能直接影响到整个系统的运行效率及安全性。因此，对叶片的设计、制造和检测 提出了更高的要求。随着科技的不断发展，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅 助制造（CAM）
技术被广泛应用在叶片的设计和制造过程中。然而，对于叶片检测，传统的 方法主要依赖人工，不仅效率低下，而且精度难以保证。因此，研究基于UG （Unigraphics，一种广泛使用的CAD/CAM软件）的叶片建模与检测技术，对提 高叶片制造的精度和效率具有重要意义。
三、应用场景
1、汽车制造：在汽车制造中，零件的精度和配合度要求极高，使用UG与 VERICUT虚拟机床技术可以在生产前对零件进行精确的模拟加工，有效保证生产 质量。
2、航空制造：航空制造领域对零件的材料、形状和尺寸精度要求极为严格， 通过虚拟机床技术可以对各种材料和加工过程进行模拟，以达到ERICUT的虚拟机床技术在现代制造业中具有广泛的应用前景和显 著的优势。通过这种技术，制造商可以在生产前对零件进行全面的模拟加工，及 早发现问题并解决问题，降低了制造成本，提高了制造精度和生产效率。
随着虚拟现实技术的不断发展，未来虚拟机床技术有望实现更加逼真的模拟 效果和更高的生产效率，为现代制造业的发展注入更强的动力。
五、案例分析
CAD-CAE-CAM技术在汽车注塑模设计中的应用
浅谈CAD/CAE/CAM技术在汽车注塑模设计中的应用[摘要]本文从汽车注塑模具的特点、发展情况入手，阐述了cad/cae/cam技术在汽车注塑模设计中的优越性及应用情况，并展望了cad/cae/cam技术的未来发展方向。
[关键词]注塑模，汽车塑件，cad/cae/cam中图分类号：f407.471 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）09-0317-01一、引言随着汽车技术的发展，人们对汽车的外观、使用性能、内饰环境等方面要求越来越高，汽车低能耗、轻量化的发展要求使汽车零部件的材料结构以塑代钢趋势明显。
汽车塑料模具作为汽车生产的重要工艺装备，直接制约着汽车的质量和新车型的开发周期。
而先进的模具cad/cae/cam技术能保证获得高质量的产品，解决汽车制造业发展的瓶颈。
二、汽车注塑模具概况1、汽车注塑模具的特点车用塑件主要有以下三类：汽车内饰件、汽车外饰件以及车用功能塑件。
汽车零部件不同于一般的零件，它具有曲面多、尺寸大、材料薄、结构形状复杂、精度要求高等特点，其模具品种多、精度高、形状复杂、交货期短，制造技术难度大、成本高、开发周期和质量都难以控制。
而汽车模具行业是一个竞争激烈、投入很高的行业，因此，汽车制造商对模具最重要的要求就是质量要高和周期要短。
因此，汽车注塑模具制造技术发展的重点就是利用高科技手段生产模具。
2、国内外汽车注塑模具的发展随着汽车制造业的高速发展，国内汽车模具设计制造业已有很大发展，模具水平也有较大幅度提高，车用塑料的使用量、种类也在逐步增多。
但和国外相比仍有较大差距，主要体现在：（1）产需矛盾。
汽车模具无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要；（2）模具自产自配比例较高，模具的商品化程度低；（3）模具材料及装备水平落后，带来钳工比例过高等问题；（4）模具开发能力差、产品水平低、经济效益欠佳。
3、发展趋势从国外的发展经验看，要提高汽车大型精密复杂塑料模具的制造水平，需要在以下方面有所突破：（1）解决加工设备的升级换代，提高加工能力、加工精度及加工自动化，确保模具加工的精度与速度；（2）采用先进的数字信息化现代管理模式，对模具的设计、制造、检测等方面采用全方位监控来全面提升产品质量；（3）加大在人才方面的投入力度；（4）cad/cam/cae技术的全面应用及有所创新。
ug8.5塑模设计教程实例
如AutoCAD、SolidWorks等也可用 于塑模设计，根据实际需求选择合适 的工具。
03
实例一：简单塑模设计
设计目标与要求
目标
设计一个简单的塑料外壳，用于包装 小型电子产品。
要求
外壳需满足防水、防震、美观等要求， 同时便于生产加工。
设计步骤与操作
步骤一：创建基础外形 使用UG8.5的草图工具绘制外壳的基础外形轮廓。 确定合适的尺寸和比例，确保满足实际使用需求。
VS
要求
塑件设计应考虑生产工艺性，确保模具加 工制造的可行性，同时优化塑件结构，降 低生产成本。
设计步骤与操作
步骤一
分析产品需求和市场 调研，确定塑件的基 本结构和功能要求。
步骤二
进行塑件整体布局设 计，确定最佳的模具 结构方案。
步骤三
创建塑件的三维模型， 利用UG的高级曲面 建模功能进行复杂曲 面的构建。
提升建议与展望
01
展望
02
随着工业4.0和智能制造的快速发展，塑料模具设计将更加智能化和 自动化。
03
UG8.5软件将继续升级和完善，提供更加丰富的功能和工具，满足不 断变化的塑模设计需求。
04
未来塑模设计师需要具备更加全面的技能和知识，包括数字化设计、 仿真分析、优化设计等。
感谢您的观看
THANKS
设计步骤与操作
01
步骤二：添加细节特征
02
在基础外形上添加卡扣、螺丝孔等细节特征。
使用UG8.5的实体建模工具，如拉伸、旋转等，创建细节特征。
03
设计步骤与操作
步骤三：进行结构优化
1
2
根据防水、防震等要求，对外壳结构进行优化设 计。
《UG基础教程》课件
解释UG软件中工具栏的用途和功能，如何定制和调整工具栏。
绘图区域
说明绘图区域的使用方法和常用操作，如打开、保存、剪切、复制、粘贴等。
状态栏
介绍状态栏的作用，如何通过状态栏获取当前操作的状态和提示信息。
文件操作
新建文件
介绍如何通过UG软件新建一个空白文件。
保存文件
介绍保存文件的方法，以及如何设置自动保 存和另存为选项。
特征操作
总结词
特征操作是UG建模中的高级功能，用于对模型进行修改和增强。
详细描述
在UG中，特征操作包括各种修改和增强模型的方法，如倒角、孔、螺纹等。通过这些操作，用户可 以对模型进行细节调整和修饰，以满足设计需求。此外，特征操作还可以用于创建复杂的装配结构和 组件。
04 UG装配基础
装配模块介绍
随着计算机技术的不断进步，UG软件不断更新迭代，逐渐扩展到 其他制造业领域。
成熟阶段
目前，UG软件已经成为一个功能强大、应用广泛的CAD/CAM/CAE 软件，为全球制造业提供高效的设计和加工解决方案。
UG软件的应用领域
航空航天
UG软件在航空航天领域广泛应用于 飞机、火箭、卫星等复杂零件的设计 和加工。
《UG基础教程》PPT课件
contents
目录
• UG软件简介 • UG软件基础操作 • UG建模基础 • UG装配基础 • UG工程图基础 • UG软件进阶技巧
01 UG软件简介
UG软件的发展历程
初始阶段
UG软件起源于1960年代，最初是为了满足航空工业的复杂零件设 计和加工需求而开发的。
发展阶段
汽车
UG软件在汽车制造业中用于汽车零 部件的设计、分析和加工，提高生产 效率和产品质量。
UG模具开模的运动仿真
UG模具开模的运动仿真摘要：本篇文章应用UG软件里机构运动分析模块MOTION进行开模的运动仿真。
通过开模的运动仿真，可以分析零件的运动轨迹，分析机构中部件的运动关系。
根据运动仿真的分析结果可以指导修改零件设计，分析每个部件的运动顺序，确定好模具的开模顺序。
通过开模的运动仿真，以达到最佳的设计效果。
关键词：UG；MOTION；运动仿真Abstract: this article in using UG software mechanism MOTION analysis module on the MOTION cavity movement simulation. Through the open mold movement simulation, you can analyze the trajectories of parts, this paper analyzes the relationship between sports organizations in parts. According to the analysis of the motion simulation results can guide the modified parts design, analysis the movement of each component order, sure good mould cavity order. Through the open mold movement simulation, so as to achieve the best of design effect.Keywords: UG; MOTION; Movement simulation0引言随着电脑技术的普及，电脑技术在各个行业都占有举足轻重的作用。
电脑技术在机械行业也占居重要的地位，在机械行业上的应用有：CAD/CAM/CAE 的应用，数控机床、加工中心、集成制造系统等。
参数化设计在汽车内饰设计中的应用
参数化设计在汽车内饰设计中的应用UG的参数化建模方法在汽车内饰设计中的应用，从整体建功能、表达式、运动分析的运用等对参数化建模的方法和思0. 前言汽车内饰设计与造型面关系密切，参数化建模不但可以让工程师轻松地进行数模更新，提高数模质量，还可以大大提高建模效率，缩短零件开发周期，是内饰设计的主流方向。
本文介绍了基于UG的汽车内饰件参数化建模方法和应用，从整体建模思路，自定义特征、表达式、运动分析、WAVE方法的运用等对参数化建模的方法和思路进行了总结。
1.参数化建模应用背景和定义计算机辅助设计在汽车行业的应用越来越广，从CAS （计算机辅助造型）、CAD （计算机辅助设计）、CAE （计算机辅助分析）到CAM （计算机辅助加工），都离不开计算机。
但软件设计仅仅只是工具，怎么如何高质量地使用这些工具很大程度上取决于人的良好习惯和使用工具的能力。
对于CAD更是如此，好的CAD工程师通常也是参数化建模的高手，关注标准结构重复使用，重视布置分析和校核才能提高建模效率，更好地保证设计质量。
大部分汽车内饰件都是外观件，一所示），工程师往往需要根据不同阶段的造型面和不同阶段的工程交付物要求做两到三次数模：有安全强度、刚度相关要求的零件会首先在造型冻结时做一版数模供CAE分析和优化用；接着工程师会基于非正式发布的造型面做一版数模用来做设计验证和软模样件制造；最后才是基于正式发布造型面的产品数模用于生产模具开发和制造。
每一版造型面在造型和数据质量上都不相同，相应的每一版数模都需要更新。
如果不采用参数化建模的方法或不保留参数，每次三维建模都要从造型面重新开始，不仅费时费力而且还很容易出错。
在产品数模发布之后，因为造车过程问题或本身数模不完善而发生工程更改，也往往需要更改数模，同样地，参数化设计可以仅更改参数或仅做少量的更改就完成数模更新。
那么，什么是参数化建模呢。
参数化建模，从广义来说，参数化建模是用参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型。
WORKNC与UG与MASTERCAM比较
学习难易程度一般（2－3周可以上手）
佳
手动设置多，刀路比较复杂，编程源自自动化不高安全性一般，有时有碰撞现象产生，需要和其他模拟软件相互使用来检测碰撞的情况
WorkNC
非常容易学习（2－3天即可达到熟练程度）
佳
刀路节俭，提刀少，加工效率高，程序修改容易，编程时自动化非常高
有自动碰撞检测，可以按加工深度和加工时间切分程序，避免碰撞、断刀现象的发生
UG
比较难学习（1－2个月才能达到熟练程度）
极佳
手动设置多，刀路转角等细节部分比较粗糙，程序修改非常复杂
缺乏必要的保护功能，需要和其他模拟软件相互使用来检测碰撞的情况
WorkNC与UG，MASTERCAM软件在加工相同工件时的工作情况比较
1、在编译同一工件时，WorkNC与UG、MASTERCAM在加工用时方面的比较。
2、在编译同一组大型汽车模具工件时WorkNC与UG、MASTERCAM在人员配备方面的比较
3、其他各方面的比较
学习难易程度
加工品质
加工效率
安全性
UG编程入门教学
UG编程入门教学目录CONTENCT •UG编程概述•UG编程基础知识•UG软件基本操作•草图绘制与实体建模•数控加工编程基础•UG编程实例分析•总结与展望01UG编程概述UG软件简介UG（Unigraphics NX）是一款高端CAD/CAM/CAE 软件，广泛应用于航空航天、汽车、模具、机械制造等领域。
UG具有强大的建模、装配、工程图、加工等功能，支持参数化设计和同步建模技术。
UG软件界面友好，操作便捷，支持多种操作系统和硬件平台。
航空航天汽车模具机械制造UG 编程应用领域用于飞机、发动机等复杂零部件的设计和制造。
用于汽车车身、底盘、发动机等部件的设计和制造。
用于注塑模、压铸模、冲压模等模具的设计和制造。
用于各种机械零部件的设计和制造，如轴承、齿轮、蜗轮等。
掌握UG软件的基本操作和常用功能，提高设计效率和质量。
了解UG编程的原理和方法，为后续深入学习打下基础。
培养解决实际问题的能力，提升个人职业竞争力。
推动制造业数字化、智能化转型升级，助力国家制造业高质量发展。
UG编程学习目的与意义02UG编程基础知识01020304图形生成算法图形变换光照和材质图形渲染计算机图形学基础了解光照模型、材质属性对图形显示的影响。
理解二维和三维图形的平移、旋转、缩放等变换原理。
掌握基本图形生成算法，如直线、圆、椭圆等的生成方法。
熟悉图形渲染流程，包括光栅化、纹理映射等技术。
数控机床概述数控编程基础数控加工工艺数控加工仿真数控加工技术基础了解数控机床的组成、分类及应用领域。
熟悉数控加工工艺的制定和实施，包括切削用量、刀具选择等。
掌握数控编程的基本概念、编程语言和编程规则。
了解数控加工仿真的原理和实现方法。
CAD/CAM技术基础CAD技术概述了解CAD技术的发展历程、应用领域和常用软件。
CAM技术概述了解CAM技术的定义、作用和应用领域。
CAD/CAM集成技术熟悉CAD/CAM集成技术的原理和实现方法，包括数据交换标准、系统集成等。
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关键词 ： 数学模型； 边界驱动； 区域铣削； 清根
中图分类号 ：Ｐ ９ ．；Ｇ ８ ． Ｔ ３ １ Ｔ ３５ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １０ — ６ ２５ ２ １— ６ ２ — ５
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｉ ｔ ｆＵＧ／ ｃ ｏ ＣＡＭ ｎ Ａｕ ｏ ｏ ｉ ｅ Ｄｉ ａ ｈ ｎ ｎ ｉ ｔ ｍ ｔ ｅＭ ｃ ｉ ｉ ｇ ｖ
【 ｂｔａｔＴ ｋ ｇ ｈ ｒ ｉｇ ｉ ｉ ｅｔ ｌ ｋ ｆｈ ｄ ｒ ｓｅｍ ａ ａ ｐｅｉ ｒｄ ｃｄ ｈ Ａ ｓ ｃ】 ａｉ ｅｏｍ ｎ ｅ ｎ ｒｂ ｃ ｉ ｏ ｂａ ａ ｅ ｍ ｌ， ｔ ｕｅ ｅ ｒ ｎｔ ｆ ｄ ｓ ｏ ｏｔｒ ｃ ｓ ｓｎ ｘ ｎｏ ｔ
ｂ ｓｃ ｒ ｃ ｓ ｏ ａ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ＵＧ／ ＣＡＭ ＮＣ ｒ ｇ ａ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ｎ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｆ ｅ ｃ ｏ ｈ ｄ ｆ ｒ ｎ ｎ ，ａ ｄ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｎ ｕ ｎ ｅ ｆ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｆ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｔ ｏ ｓ ｎ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｌ ｙ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｑ ａ ｉ ． ｏ ｈ ｔ
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８模 具 ＣＡＤ／ ＣＡＭ ８
Ｕ Ｃ Ｇ／ ＡＭቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 汽 车模具￣ － ｊ ｒ中的应 用 Ｎ
张会 军
陕西黄 河工模具有限公 司（ 陕西西安
７ ０４ ） １０ ３
【 摘要 】 介绍 了ｕ ／Ａ Ｇｃ Ｍ数控 编程 的基本过程 ， 以第三横 梁成形模 中的凹模镶件为例 ， 重点
（） ２ 特别对 于具 有复杂 曲面模具 的建模来说 ， 应
Ｇ 线 面和体的各种 面的高精度产 品的外型加 工 ， 其特点是 以复杂三维型 当灵活应用 Ｕ 提供的各种关于点 、 、 要多试探别 的方法 。 面为结 构 主体 ， 制造精 度要 求高 ， 工成 型难度 大 。 功能 。当一种方法 遇到 困难时 ， 加 可 也可 以 通 过近几年对 Ｕ Ｇ软件 的应用摸索 ， 针对 上述制造 过 比如对于 片体 的修 剪 ， 以利用线进行修剪 ， 程 中普遍存在 的技术难点 ， 以江铃某 车型第三横梁下 利用面进行修剪 。
图 １ 成形凹模镶件
Ｇ Ｃ Ｍ数控加工编程 （） １在需 要 面与面之间进行缝 合时 ， 如果面与 面 ３ 模具 Ｕ ／Ａ ． 之间的边界相差太大 ， 将导致缝合失败 。若将缝合误 ３１ 确定 加 工坐标 系
差加大 ， 虽能缝合起来 ， 但其 面的质量将大大下降 ， 甚 Ｕ Ｇ的坐标系包括绝对坐标系 、 工作坐标 系（ Ｓ ＷＣ ） Ｍ Ｓ 。它非常符合 汽车模具 的制造需 至出现扭 曲变 形 。在 Ｕ Ｇ进行 Ｍ Ｎ Ｆ Ｃ Ｕ ＩＧ运 和加工坐标系（ Ｃ ） Ａ Ｕ Ａ Ｔ ＲＮ 汽车模具 的建模采用绝对坐标 系 ， 当设 计工艺 的 算 的时候 ， 允许 面与面之间存在 间隙， 但是 间隙太大 ， 要 ， 采 数控加工编程 时采用加工坐 会 导致 运算失败 ， 或者刀具路 径产生跳跃 ， 当程序很 时候 ， 用工作坐标系 ， 长时， 又不容 易发现 问题 。如果 采用这样 的程序 ， 会 标 系。我们要求工作 坐标系和加工坐标 系一致 。坐 《 模具制造＞Ｏ １ ＞ ｌ 年第８ ２ 期
板成 型凹模镶件 的加工为例 ， 介绍一下适用于此类复 杂型面 的数控加工编程方法 。
２ 建立数学模型
任何一个 软件都是 以Ｃ Ｄ阶段所获得 的产 品三 Ａ
维 实体模 型作为其 Ｃ Ｍ阶段 刀轨计算 的数据来 源 。 Ａ
模 型是基础 ， 它的质量直接影响刀轨数据 的正确可靠 性。如 图 １ 所示 为第三横梁下板成形 凹模镶件 的数学 模 型 。Ｕ Ｇ具有 超强 的建模功 能 ， 这里就不过多地 介 绍， 但在建模 的过程 中要注意 以下两点 ：
Ｋｅ ｒ ｓ ｍａｈ ｍａｉａ ｄ ｌ ｂ ｕ ｄ ｒ ｒ ｅ ａ ｅ ｌ ｎ ； ｅ ｃｅ ｙｗｏ ｄ ： ｔｅ ｔ ｌ ｃ ｍｏ ｅ ； ｏ ｎ ａｙｄ ｖ ； ｒ ａ ｉ ｍｉ ｉ ｇ ｐ ｎ ｌ ｌ
１ 引 言
现代 汽车模具行业 所面对 的经常是具有 复杂型
产生刀具和零件碰撞 的现象 ， 造成较大的损失 。