以UG为基础的塑料模具数控加工技术分析

以UG为基础的塑料模具数控加工技术分析
张碧清
【期刊名称】《《现代制造技术与装备》》
【年(卷),期】2019(000)011
【总页数】2页(P164-165)
【关键词】UG系统; 塑料模具; 数控加工
【作者】张碧清
【作者单位】福建林业职业技术学院南平 353000
【正文语种】中文
近年来，社会经济快速发展，促进了工业化的高速发展。

塑料产品作为工业化发展过程中的产物之一，被广泛应用于各行各业。

人们的生活水平在显著提高，对塑料制品的各方面要求也在不断提升，而传统制造技术已经无法保障产品的质量和精确度。

UG 软件是以计算机辅助设计与制造的一种系统，能够构建比较复杂的实体，已经被广泛应用于模具设计制造行业。

此外，UG 软件在设计过程中为人们提供各种参考意见，不仅能够降低设计成本，还能够提升设计效率。

1 UG 软件简述
1.1 UG 概念简述
UG 是一种用于辅助设计和制造的交互式计算机系统，能够为产品的设计和研发提供有效的解决方案，为产品加工提供相应的验证方法。

它的功能强大，能够轻松构
建复杂的实体结构。

随着网络用户规模的不断扩大，UG 的实际应用范围进一步扩大，已经逐渐成为当前模具行业的发展趋势和主流。

1.2 UG 的优点
UG 系统主要是通过相应的开发系统和数字技术对产品的设计及加工进行管理。

当前，UG 应用与企业中最广泛的是集成套件，能够完成对产品的设计、制造和加工。

UG 能够对产品进行改进和创新，对相关知识进行有效管理，并在此基础之上逐渐推进技术的创新和发展，并为企业未来的发展带来更多的利益。

此外，UG 可以提供有效的解决方案，并逐渐改进和完善整个设计过程，在有限的时间和成本前提下，尽可能缩短整个产品投放市场的时间。

1.3 UG 的功能
UG 的主要功能主要包括产品设计和模具设计。

UG 包含全世界最广泛和全面的设计模块与产品，且设计与制图功能性能较高，可为产品设计提供灵活的设计方案，能够满足不同且复杂的设计要求，其中包括管路与线路设计系统以及其他行业设计过程中需要的相关应用程序。

UG 的模具设计功能非常强大，当前主流应用方向便是自动分膜。

整个过程中包含了产品的装载、浇注以及冷却等相关流程，将整个设计环节更加全面直观地展现在人们面前，加快了整个设计进度。

2 塑料模具设计
通常情况下，主要采用Mold Wizard软件进行设计工作。

该软件是以UG 为基础的专业模具设计软件，能够提供模架库，便于工作人员进行设计工作。

2.1 初始化
在塑料模具设计过程中，初始化初期，相关设计人员要针对产品的实际需要进行综合分析，进一步明确其主要的核心参数，并核实其是否存在一定的问题。

在这个过程中，应当将零件模型逐渐导入，对模型进行分析，确保产品不存在任何缺陷。

分型线在最外侧，设置加载材料、路径，系统可以根据具体描述的部件名称进行自动
分析、节点并分成各种级别。

第一级为top 节点，可被细化为多个子节点，且相互之间作用不同。

例如，cool 节点主要包括冷却系统相关模型与标准件[1]。

在它的中心位置，坐标系统被定义，可保障设计人员能够结合其实际结构并准确定位，实现对相关构件及时进行相应的调整。

还应当根据设计人员的实际要求，对部件进行改进和设置。

实际冷却过程中会逐渐改变其体积相关参数，参数的实际设置应当充分结合多方面因素，主要包含原件的形状、材料的实际类型等。

确定相应的具体尺寸，应当将材料收缩纳入考虑范围，如模具坐标系基准轴，应当进行适当延伸。

图1 为塑料瓶盖模型。

图1 塑料瓶盖模型
2.2 分模设计
在具体塑料模具设计过程中，分模设计通常在产品的分型面创建环节体现。

通常根据产品的实际轮廓面，使之与分型面衔接，并逐渐形成比较完整的曲面，之后根据曲面的实际状况进行具体分割，以便能够逐渐得到模具的型芯与型腔。

具体操作过程主要分为以下方面：软件中，首先需要选择分型管理器，进一步找出相应的编辑器，可根据同一平面和不同平面分型线完成自动编辑和搜索；根据具体的产品模型创建分型线，之后进一步确定坐标系，根据型腔在实际开合过程中具体的接触面形状建立分型面；当定模和动模的接触面分型线在同一水平面时，可在平面设置分型面；当两者在不同平面的时候，可以根据分型线完整创建，之后满载进行修剪分割并完整分型；及时编辑工具中的区域功能；选择边界后，选择自动创建选项，以便能够迅速完成型腔型芯创建。

在必要的情况下，可以选择循序创建，通过手动创建完成。

2.3 后期处理
在进行分模设计后，应当在Mold Wizard 软件的标准件库中，结合标准件和模架选择相应的校核工作。

根据索引列表，相关工作人员能够对一些重要的部件数据进
行编辑工作，如动模板厚度、高度等，再根据具体的尺寸参数计算支撑板厚度。

后期处理工作还包含以下内容。

首先，浇注系统的设计。

要保持不同流道间的布局平衡，保障流量、降压、温度参数等都能够逐渐进行均匀分布。

其次，需要考虑浇注系统中主流道的尺寸与设置，这些将会影响模具中的降压与流动速度，并产生一定影响。

在实际设计过程中，应当将主流道的尺寸和注射机完全重叠，锥度应当控制在4°～6°。

最后，流道截面方面的设计。

主要以压力、技术以及能耗为主要参照设计流道截面，可以在软件中设计引导线，在分型面中完成截面设计工作。

通过对比，圆形能够降低生产加工环节的压力和能耗；梯形能够提高工作效率，且整个加工过程非常简单；六边形比较适合截面长度较小的流道。

3 塑料模具加工
3.1 加工技术分析
通过UG 软件对塑料产品的加工流程与加工技术工艺进行综合分析，能够逐步实现零件自动化编程相关辅助工作。

塑料瓶盖模具主要采用圆形深腔，应当采用半加工模式，保障其表面光滑平整。

注意应当先粗后精，在逐渐完成基准面定位后，再定位钻孔。

计算机辅助制造开展设计过程中，应当在完成粗加工后，针对零件的实际尺寸逐渐预留出余量。

完成半精加工后，预留余量要维持在0.2%。

粗加工过程中，应当对原材料进行切除作业，且切削的最大深度应当达到10mm[2]。

为了最大程度上保障整个加工的实际效果，在选择刀具的过程中，应当保障其切削深度和进给量，根据刀具自身的性能状况和削切的进度进行确定。

精加工环节，应当全面考虑工件的加工精度，并将切削深度控制在0.4mm 以内。

在这样的情况下，应当保障整体加工效果，选择最大速度的刀具进行切削。

在切削过程中，要尽可能避免出现相关毛刺的情况。

为保障模具的实际加工效果，应当及时做好相应的UG 软件编程工作。

应当依据计算结果逐渐做好加工坐标系方面的设置，构建精准定位，可参照机床等对坐标系的原点进行相应设置，在条件允许的情况下，应当将坐标原
点设置与中心位置贴合。

在初始阶段，应当选择调用选项，根据计算得出的基准定位与设计要求的尺寸，完成毛坯创建工作，之后点击MSC_MILL 节点，将创建好
的毛坯逐渐转移到能够进行自由编辑的图层中，在对话框中输入毛坯的参数和尺寸，并另存，储存于文件夹中。

此外，结合相应节点进行计算、生成数据，并进行分层连接，能够逐渐得到刀具在具体工作过程中的运动轨迹。

刀具切削进给量与主轴转速设置，依照刀具运动轨迹与其本身的形状进行设定。

在具体操作过程中，可在菜单中进行选择，并找到对话框生成导轨，对控制程序进行转化，为控制器之后读取数据提供便捷。

3.2 试验过程
在模具的具体加工过程中，主要采用立式数控机床。

它本身配备32 位处理器PC 机与数控系统，最大承载重量为550kg，最大切削速度为6000mm/min，刀具重量8kg。

在进行加工前，操作人员应当启动紧急按钮，并促使电源复位，保障系
统能够稳定进入操作界面。

机床各轴根据相应的运动轨迹运行，并回到起始点。

在这个过程当中，机床轴脱离轨迹，在控制面板中解除运动，并通过手动将其复位。

在需要刀具更换的情况下，可按下换刀按钮，刀具松动后，对零件的刀具尺寸进行精准测量。

刀具位于Z 轴连接位置，在完成测量后，在扩展菜单中设置坐标轴，
并及时安装刀具与配套刀柄。

塑料零件加工流程：首先，在模具型腔中，对零件轮廓进行粗加工，可选择高速钢刀；其次，在陡峭部位进行半精加工时，不需要更换刀具[3]；最后，比较陡峭的部位应当进一步精加工，此时刀具可更换为高速钢刀，零件底面应当完成精加工。

4 结语
在对塑料模具进行设计加工的过程中，UG 软件所起的作用非常积极和突出，广受相关设计人员的重视和青睐。

恰当应用UG 软件能够有效改善传统塑料模具在设
计和加工过程中存在的不足，并及时进行改善，能够加快模具设计和加工进度，在
保障塑料产品整体质量与生产效率的情况下，促进企业实现自动化管理，提升企业的经济效益。

参考文献
【相关文献】
[1]梁永江.基于UG 的塑料模具数控加工工艺分析[J].科技创新与应用，2017，（14）：106.
[2]耿吉.基于UG 的塑料模具数控加工工艺探讨[J].现代制造技术与装备，2016，（5）：141-142.
[3]刘锦武.基于UG 的塑料模具设计和数控加工分析[J].塑料工业，2017，（9）：68-71.。