UG注射模模具设计论文

摘要：工业软件UGNX系统平台有着功能强大的特点，并且在工业领域的设计、分析和制造领域中得到了深度且广泛的应用，它的优势主要体现在模具设计以及制造行业里。今天小编为大家推荐《UG注射模模具设计论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

UG注射模模具设计论文 篇1：

UG软件在复杂塑料模具设计中的应用

摘 要：现阶段，塑料制品的发展在我国社会中占有十分重要的地位，塑料模具作为整个塑料产品生产过程中最重要的组成环节，在塑料制品行业发挥了不可替代的作用。随着我国塑料制品加工朝越来越精细化方向发展，塑料制品的制作过程和复杂程度也逐渐提高，在这种环境下，对塑料模具设计的要求也越来越高，因此采用新型计算机设备制造和辅助技术对塑料模具设计应用成为许多知名专家学者重点研究的项目。文章针对UG软件在塑料模式设计中的应用现状以及存在的问题，进行深入的探讨分析，并且提出几点有效的措施和建议，从而优化我国塑料模具设计的整体过程。

关键词：UG软件;塑料模具;应用设计;有效策略

随着我国社会主义市场经济的快速发展，我国工业化水平和质量也不断提高，塑料模具作为工业加工和生产的重要组成部分，它设计的好坏直接影响了塑料产品加工质量的优劣，同时也能够反映出设计水平的高低，可见，塑料模具设计对于整个工业制作的必要性和重要性。由于UG软件具有辅助功能和设计功能，将UG软件在复杂塑料模具设计中的应用，能够有效提高塑料模具的性能，而且UG软件经过多年的发展和版本更新之后，设计越来越趋于便捷化和人性化，因此在软件中，UG软件倍受模具设计人员的喜爱，得以在复杂塑料模具中广泛应用。

1 UG软件的具体内涵及其特点

1.1 UG软件的界定

UG软件英文全名为Unigraphics，它是由西门子软件服务的商家研究开发的，UG软件的主要功能就是可以为塑料模具提供一个很好的虚拟设计制造环节，而且还能在UG软件内部对塑料模具的设计进行检测。UG软件的具体内涵就是一个利用计算机进行辅助制造和设计的一种软件，在20世纪70年代左右，UG软件第一次被应用在制造业设计中，当时由于计算机并未得到广泛的普及，UG软件的应用范围相对而言也受到一定的制约，随着全球科学信息的快速发展，计算机的性能和功能都得到了极大的发展，UG软件也逐渐得到了推广和应用，如今UG软件已经更新换代到第八个版本，在各种制造业中都得到了良好的应用。

1.2 UG软件的特点

UG软件在塑料模式设计的应用只是其应用的一个方面，UG软件内部设置了很多模具制造的模板，设计人员可以根据这些模板的功能，充分详细的了解塑料模具的设计情况，它作为大型CAD/CAE/CAM其中的软件之一，能够全面实现模具设计、装配、辅助模具制造、绘图等，还能够设计比较繁琐复杂的塑料模具。

2 目前UG软件在塑料模具设计中的应用方法

现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用主要包括以下几个内容：脱模方向的设计、塑料模具的具体布局、开口及孔的修补设计、分型线和分型面的设计、镶块及侧轴芯的设计、以及型芯和型腔镶块的设计。

塑料模具是塑料制品生产的基础，随着塑料制品的广泛应用，其重要性和可靠性被越来越多的专家和学者所认可，UG软件为此也单独开创了一个塑料模型导向板块，这个板块是专门根据塑料模具的需要设计的，应用UG软件在塑料模具开发的专业的板块，这里集合了场合塑料的零件以及框架，很多塑料制品的零件和框架都可以在这个软件中找到，塑料模具设计人员在实际操作和设计中都可以找到，如果没有完全一样的零件，也能找到替代或者相似的零件，UG软件会根据塑料零件的参数进行微调整，然后完成塑料模具的整个设计，除此之外，UG软件模块还能根据塑料模具的设计流程进行更改和优化。由此可见，UG软件不仅能够提高塑料制品设计人员的自身水平和专业技术素养，即便没有经过过多的技术培训，也能设计出复杂的塑料模具，而且UG软件还能够缩短塑料模具的设计时间，这些都是UG软件在塑料模具设计广泛应用的重要原因。

3 现阶段UG软件在塑料模具设计中的应用探究

3.1 UG软件在塑料模具设计中的观念

UG软件在塑料模具设计的应用过程中，应该首先理顺塑料模具设计的目标，先要对塑料模具的总体设计进行深入的探究和分析，然后再利用UG软件计算出或者绘制出塑料模具的形态，然后利用UG软件中内置的塑料模具导向板块，对整个塑料模具的结构进行设计。在进行塑料模具加工的过程中，也要利用UG软件进行必要的计算机辅助制造功能，对整个输出的塑料模具的加工制作参数，实现塑料模具设计生产。

塑料模具设计普遍对外形有很高的几何要求，随着我国加工制造业的精细化程度的不断提高，使得塑料模具的繁琐复杂程度也逐渐增多，UG软件也从很大程度上提高了塑料模具的设计复杂性，设计人员可以通过UG软件内置板块简化塑料模具的整体设计过程，而且还可以根据塑料模具的不同设计的需求，在UG软件中设计一个三维立体模型，根据UG软件的内部导向，制定一个合理的塑料模具设计方案，建立生成一个完整的塑料模具。

3.2 UG软件在塑料模具设计过程中应注意的问题

针对复杂塑料模型设计，在分型线确定以后，首先要考虑塑料加工工序、电极的制作过程，其次还要考虑塑料模具中谁能够当做定模、谁能够当做动模，最后还要考虑塑料模型加工的外观情况，使得塑料模具制作后能够顺利脱模。这些都是UG软件在塑料模具设计过程中应该注意的问题，塑料模具型芯作动模、内表面的塑料模具脱模方法，确保塑料模具能够光滑而且不留任何痕迹。在塑料模具设计过程中尤其应该注重抽芯、镶块等问题，镶块应该留在塑料模具的动模上，必须结合动膜二者紧密结合，才能防止在塑料制品的成品上残留痕迹。

3.3 UG软件在塑料模型设计中的具体操作

传统的UG软件的应用板块是根据塑料模具设计的实际形态，操作人员画出一个三维立体的方案图，塑料模具设计的首要环节就是绘图，根据UG软件内部的零件，挑选出一些塑料模具成品，针对其进行一定的调整和修改，再根据塑料模具零件进行合理的重组，然后得到塑料模具的三维立体模型。

绘图环节完成之后，再利用UG软件内置的塑料模型导向板块，对塑料模具的规格进行必要的分析和选择，在规格设计的过程中，还要考虑塑料模具的具体尺寸和模具的坐标，还要考虑塑料模具的自身的特定，进行必要的设计。

例如：电熨斗塑料壳设计，首先应该注意的问题就是脱模方向，根据手握塑料造型的内外大小，决定脱模的方向设计，同时还要考虑脱模角度的大小设计。又如，UG软件设计的彩色塑料制品，一般收缩率设计成为1.005左右。

此外，塑料模具的收缩设计也是至关重要的，收缩设计还要根据塑料模具的具体实际情况而设置，当所有塑料模具参数都设定成功之后，就直接进入塑料模具的处理分析阶段，对于塑料模具的分析处理，UG软件中也有一个单独的操作板块，就是注塑模具分析处理板块，通过对不同塑料模具进行压力等多种状态测量分析，就能得到模拟生产的塑料和有效资料，然后进行塑料模具的模拟生产和分析，这样能够及时发现塑料模具设计过程中存在的问题和不足，积极寻找有效的解决方法，从而确保塑料模具能够一次完全生产成功。

3.4 以电熨斗塑料壳体为例分析UG软件在塑料模具的应用

近年来，由于塑料制品具有质量较轻、手感较好、价格低廉、生产简单方便等优势，已经在社会中的各个领域中广泛应用，尤其是家用电器产品居多，下面就以电熨斗的塑料壳体为例进行分析。

电熨斗塑料壳体造型复杂、奇特、而且曲面较多，将塑料模具转化为实际应用产品过程比较复杂。电熨斗壳体设计首先要利用UG软件分析其脱模方向，然后调整其收缩率，根据电熨斗壳体曲面的整体结构比较复杂，对于分型界面和分型线的设计和确定有一定的难度，基本上利用UG软件采用修补分模法或者分模修补法。

当修补工作完成后，利用UG软件中Parting Lines命令来进行分型界面和分析线的设计，按照步骤，UG软件会自动保存设备和电极之间的数据，然后自动按照提示一步一步的操作下去，直到最终完成。在电熨斗壳体凹处还要加入侧抽芯设计机构，将动模板与固定的板块二者相连接，当侧抽芯抽出以后，镶块也会随着顶针一起被顶出，这样电熨斗的壳体模具自然而然就会脱落，然后利用UG软件进行开模工作。

当需要合模的时候，UG软件会操控镶块和顶针使二者在回拉的作用下，进行复位操作，进而侧抽芯进行二次复位，最终完成合模的所有工作，进行下一次的注塑工作。

4 结 语

综上所述，现阶段工业制造生产过程中，塑料制品等相关产品的应用十分广泛，随着我国塑料行业自身的不断向前发展，塑料制品的应用范围还在逐渐扩大，塑料模具作为塑料加工过程中的基础环节，在塑料制品加工过程中发挥了重要的作用。

随着新型计算机设备的出现和实用，传统的塑料模具设计方法已经不能满足现代塑造制造业的需要，因此越来越多的新型模具设计软件被研制出来。

在众多软件中，UG软件成为一枝独秀，由于在UG平台上能够顺利进行结构、造型复杂繁琐、满足外观要求很高的需求，根据其制造出塑料模具，而且操作方法较为便捷，具有制作周期短、快捷、方便、高效等优点，对整个塑料模具的设计和制作过程起到了重要的作用，值得推广使用。

参考文献：

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[4] 盛永华，唐小琦.UG在铸造模具设计中的应用[J].模具技术，2006，(3).

[5] 张桂侠.基于UG的注射模CAD系统研发与应用[J].模具工业，2009，(4).

[6] 李斐，王艳萍.基于UG6.0的注塑模具的快速设计与加工技术[J].塑料科技，2011，(2).

[7] 周建安，孙卫和.基于UG的电视导光柱注塑模具CAD/CAM/CAE[J].深圳职业技术学院学报，2004，(1).

作者：桑建国

UG注射模模具设计论文 篇2：

UG平台下异型曲面注射模CADCAE集成中的后处理技术

摘 要：工业软件UG NX系统平台有着功能强大的特点，并且在工业领域的设计、分析和制造领域中得到了深度且广泛的应用，它的优势主要体现在模具设计以及制造行业里。本文对UG平台下异型曲面注射模CAD/CAE集成中的后处理技术进行了介绍和探讨，重点分析了后处理技术的特点以及存在的问题，并对后处理模块的设计以及在进行处理时所用到的关键技术进行了介绍。

关键词：UG平台 注射模 CAD/CAE 集成 后处理

三维CAD系统在很多行业中得到了应用，特别是注射模设计中，其中在模具设计中最重要的部分是CAE分析。UG作为一款含金量高的科技软件，广泛运用于制造行业，主要用于CAD/CAM/CAE/CAID模块，包括概念模型建立、机械结构设计、模拟操作等，在模具制造过程中，特别在注射模具CAD/CAE领域也得到了很多的使用。现在，CAD与CAE两个系统相互独立，CAD/CAE技术的集成，形成了一体化注射模的设计，对实现UG平台上集成注射模CAD/CAE技术有着非常重要的意义。

CAE(Computer Aided Engineering)包括数字建模、数据建模、数值分析、数据报告等设计与制造过程中的全周期流程，其借助于有限元法、有限差分法、边界元法等数值计算理论和方法对熔融的流体流动过程进行分析。CAE技术的本质是工业领域的工程技术问题的数字化建模和模型求解。随着理论技术的发展以及相关技术的广泛应用，注射(包括注射压缩)成型CAE技术迅猛发展，塑料注射(包括注射压缩)成型软件也得到了广泛应用。相应地，CAE技术的迅猛发展又推动了相关基础学科和应用科学的发展进步。

1 系统设计

CAE系统在进行处理时分三个步骤：第一步为前处理，之后对数值进行分析，最后是后處理技术。而CAD/CAE的集成主要是对数值分析的对象不同，它分析的是经处理之后的数值，用户通过很直观的方式看到，如图像、动画等，在对方案进行优化的同时并提出一定的改进建议，然后把结果反映在设计中，以场量显示、优化评测和报告导出的形式完成。现在，实现CAD和CAE的集成主要有CAD或CAE的两种集成方式，主要用到了以下的几种方案，数据的共享、对组件进行封装并访问、制定开发软件等方案。现在UG平台在二次开发上已经比较成熟，在进行开发的过程中用的是以CAD为中心，UG为平台，用C++语言进行开发，这样不但在开发过程中更为容易，同时也能够让系统的稳定性得到提高。CAE后处理中用到的API和动态数据库的连接，又分为了几个不同的模块，主要有数据管理、显示、生成报告和评价结果等。

2 CAD/CAE技术分析

2.1 数据模型

CAD和CAE的集成是模型数据异构在进行转换时首先需要解决的，这时，可以利用CAD系统外的非几何信息如材料、产品特性、误差等信息添加在UG几何建模上，实现UG几何模型与CA分析E模型的关联。不同的模型其处理方式也不相同，大致分为两种，一是混合建模，即针对优化设计的结构进行建模;二是浇筑、冷却系统在设计的时候过于简单，可以用全特征的方法进行建模。

CAE是在CAD模型上进行建立，用的是有限元数值计算，比如把一些物体的几何信息转换成离散的网格，将非几何信息变成CAE造型可以识别的参数。在进行转换过程中需要直接用CAD造型里面的参数，这样就减少了数据转换的次数，再根据特征实现对网格的划分，以降维、简化等操作来提高CAE的分析精度。例如：在产品制造过程中，网络生成模块可以根据CAD中产品倒角的半径生成模型，这样可以减少在CAE分析时精度所产生的影响，在保证网格质量的同时尽量减少网格的数量。对于一些非几何信息可以直接从模块中进行提取，并进行传递，和CAE之间建立相应的关联。

2.2 分析结果评价

分析结果评价是方案在设计完成之后，对所设计的方案进行解释评价并诊断出可能存在的缺陷，并通过一些方法最终实现，在这里面最重要的环节是评价指标的建立。评价指标的数据是在分析完结果场量数据分析时得到的，它又分为流动性，过程，表面缺陷评价指标几部分。

分析报告是对分析结果和评价建议的最后表现，它更多的是以多媒体的方式进行存储，并对后面的设计和分析结果信息进行展示，这样做可以让用户重复地查看并实现方案间的对比，在方案进行优化的时候可以有更好的依据。所得到的分析报告主要有几种形式，分别为HTML、WORD和PPT几种，分析报告是根据事先设好的条件自动进行生成。它的模板又有静态域和动态域两部分，其中格式和固定的内容是由静态域决定的，动态域主要的作用是用来定位，用OFFICE组件来实现编程接口，在对动态域的位置进行定位查找之后可以对指定内容进行替换，并自动生成分析报告。

2.3 方案优化

只有在CAD/CAE集成系统中进行更合理的设计，后期的设计方案才能进行更好的优化。在建立模具的时候结构本身就相对复杂，在参数上有着强耦合，调整方案和优化的多少更多的是由设计者的思维决定，但智能优化很难在建立实用性的知识与实例库中进行完成。如果在现有的阶段就实现方案的完全自动化也不是很现实，但如果能以自动的方式对部分进行改进，并提出相应的优化措施也有一定的实践意义。在进行设计的过程中，用模糊推理，可以让计算机更好地实现自动的计算与调整，也为用户后期的优化提供更好的建议。在对方案进行设计和优化的过程中，用模糊推理出系统在运行的过程中对参数进行优化并对所设计的方案进行相应的修改，最终得到满意的结果。

3 CAD/CAE的技术实现

针对模具注射压缩成型过程的熔融流体的流动特点，在适当简化与假设的基础上，建立注射压缩成型充填、压缩以及保压冷却过程的数值模型，采用数值仿真模拟的方法确定各工艺参数对制件的影响，为了获得的最佳成型工艺参数组合进行注射压缩模具设计及二次开发。建立能够描述注射压缩成型工艺过程的数值模型，并采用数值分析方法深入学习熔融流体的三维流动过程、保压过程、压缩过程及三维冷却状态的不同特性。采用UN NX平台的模流分析模块进行注射压缩成型模块进行三维网格划分，进行三维流动+保压+翘曲系列的仿真分析，运用软件自带的工艺优化工具设计变量及响应实验，确定对厚壁制件收缩率、翘曲变形影响最大的三个实验参数，并得到较为适宜的参数变量组合。

4 结语

本文主要对基于UG平台的异型曲面注射模CAD/CAE集成中处理，进行分析之后并进行了探讨，特别是CAD/CAE集成系统中的处理和模块的统计，提出了在UG平台上进行方案评比、数据分析、模糊推理，对提出的方案进行优化，最终实现在UG平台上的CAE技术集成系统。

参考文献

[1] 米建龙.以CAD/CAE为代表的CAX集成技术及应用[J].中国制造业信息化，2010(16)：52-54.

[2] 张燕琴.CAD/CAE/CAM一体化在塑料模具开发中的应用[J].电子世界，2012(21)：83.

[3] 胡卫卫，王华昌，李建军.UG平台下注射模CAD系统BOM表功能的开发[J].模具工业，2010，36(11)：11-15，19.

[4] 任天娟.基于CAD/CAE/CAM一体化技术的注塑模具设计制造研究[D].长安大学，2016.

[5] 刘倩倩.注射压缩成型工艺过程的模拟仿真及模具设计[D].天津理工大学，2015.

作者：熊如意

UG注射模模具设计论文 篇3：

Moldflow在仪表盒盖注塑模具设计中的应用

【摘 要】Moldnow是著名的注射模CAE软件，具有强大的仿真分析、可视化和项目管理功能。仿真结果的准确性对模具设计和制造以及注塑生产的经济效益具有重要意义。以仪器箱盖为研究对象，确定了最佳浇口位置。分析了熔体充型时间、前沿温度、体积剪切速率和熔体流动压力分布，空化和焊缝的位置，通过仿真结果找出了缺陷产生的原因，并对工艺参数进行了改进。

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1 引言

注射成型的特点是能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制品，成型周期短，生产效率高，易于实现自动化生产，所以在塑料制品的生产中得到了广泛应用[1]。运用CAE软件如moldflow可以对塑料制品在模具里的流动过程进行分析、评估、优化相关的工艺数据，可以得到最佳的浇口数量与位置，合理的流道系统与冷却系统，并对型腔尺寸、浇口尺寸、流道尺寸和冷却系统尺寸进行优化，在计算机上进行试模，大大提高模具质量，减少修模次数[2]。

2 模流分析前处理

通过三维CAD(UG)建立实体模型，产品尺寸为250*180*90mm，最小壁厚1.8mm，要求外表面光滑，没有熔接痕、银丝、气泡等缺陷。如图1所示，文件导入moldflow首先对产品进行双面网格划分，得到如图2所示的结果。

3 成型流动分析

moldflow能分析聚合物在模具中的流动状态，并且优化型腔的布局、材料的选择、填充和注塑工艺参数，获得最佳保压时间设置，从而尽可能降低由保压引起的质量缺陷[4]。

流动分析是往射成型过程的充填和保压阶段，总体目标是尽可能地降低由保压引起的制品收缩、翘曲等缺陷。具体地说，通过对熔体流动过程的分析，尽量降低体积收缩率;通过建立正确的维持压力条件，避免出现过保压现象。流动分析的许多重要参数，如填充时间、保压压力、保压时间等对成型参数的调整以及注塑机的选择均非常有价值。流动过程的模拟可得到填充时司、流动前沿温度分布、体积剪切速率分布、压力分布、气穴及熔接痕位置等分析结果，从而帮助工艺人员找到产生缺陷的原因。

3.1 最佳浇口位置分析

Moldflow软件中浇口位置分析模块可以自动分析出最佳浇口位置。如果模具需要设置多个浇口时，可以对模具进行多次浇口位置分析，当模型已经存在一个或多个浇口时，可以进行浇口位置分析，系统会自动分析出附加浇口的最佳位置[3]。最佳浇口分析结果以图像形式给出最佳浇口所在区域，结果如图3所示。

3.2 填充分析

填充分析是模拟注射成型过程的充填过程。具体地说，通过对熔体流动过程的分析，建立正确的填充压力条件、填充时间，锁模力避免出现过压力现象，包括熔体的总体温度，剪切速率，冻结层因子，充填时间，熔接线等分析。如图4所示的充填时间图，图5的熔接线位置图。

3.3 流动前沿温度分布

流动前沿温度是指熔体前沿到达指定点时塑胶截面中心的温度。填充阶段流动前沿温度变化不应该超过5～10℃，温度变化表示注射时间太短或者这些区域发生了滞流。图6为流动前沿温度分布图。从图6可以看出：温度变化仅为7℃，表明温度变化很小，故该注射工艺参数设置合理。在整个填充区域内，料流前峰温度也不低，因此在这些区域不易产生短射和应力集中现象。

4 结语

利用Moldflow软件对仪表盒盖注射过程进行最佳浇口位置与填充分析，可以确定产品的最佳浇口位置，模拟塑料熔体在型腔流动时各个填充分析结果，有助于试模工艺人员从本质上找出缺陷产生的原因，并提出清除缺陷的对策与方法，减少泼模、修模次数，优化注射工艺参数[5]。

【参考文献】

【1】孙晋，李永泉，李峰.注塑成型工艺参数对汽车保险杠翘曲变形的影响研究[J].塑料工业，2011，39(5)：57-72.

【2】徐以国，朱兴建.基于正交试验的喇叭网口注塑成型模拟技术研究[J].上海汽车，2014(2)：42-46.

【3】伍世锋，黄清刚，陈垚.单腔双色注射模设计[J].模具工业，2016，42(7)：53-56.

【4】郑建伟.内分型汽车门板注射模设计[J].山东工业技术，2015(20)：259-260.

【5】伍世锋，黄清刚，陈敏通，等.塑料密集簧片注射模设计[J].模具工业，2016，42(2)：43-46.

作者：傅莹龙