基于UG8.0 的手工分模方法

劉建元

（廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院機(jī)電系，廣東佛山 528216）

0.引言

本文以電慰斗為例系統(tǒng)講解了UG 分模的方法步驟及其操作技巧；大型復(fù)雜的塑件分模采用UG 的手工分具有高效、可靠且靈活適用等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)中廣泛采用的方法[1]。

UG 的手工分模可將UG 的布爾運(yùn)算，求交、求和、求減、拆分（分割）、偏置面、替換面等操作靈活的同UG MoldWiard 結(jié)合起來應(yīng)用，這些快捷的實(shí)體及曲面操作功能極大提高了UG 模具設(shè)計(jì)的靈活性，實(shí)踐證明，UG軟件適合模具設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)流程。

1.UG 分模的基本原理

先確定一個(gè)用于生成凸凹模仁的胚料，然后用此胚料減去放縮水后的產(chǎn)品（俗稱造穴）如圖1 所示，然后將產(chǎn)品的內(nèi)表面或外表面、靠破孔面及依分模線所作的外分型面合并形成組合面，如圖1（b）所示，用此組合面切開含穴的胚料就得到塑料模的凸凹模仁，如圖1（d）所示。

圖1 手工分模原理圖

2.UG 手工分模的方法步驟

2.1 將產(chǎn)品分型面的中心移至UG 的絕對(duì)坐標(biāo)的原點(diǎn)

分析產(chǎn)品，定位產(chǎn)品，使產(chǎn)品的開模方向沿Z 軸，前模仁在+Z 軸一邊，后模仁在-Z 軸一邊，可通過計(jì)算，作對(duì)角線，UG 的坐標(biāo)平移，設(shè)置包容塊等求出產(chǎn)品分型面的中心、然后再通過點(diǎn)到點(diǎn)的平移將產(chǎn)品分型面的中心移至UG 的絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)[2]。

2.2 根據(jù)產(chǎn)品的形狀及材料設(shè)置恰當(dāng)?shù)氖湛s率

注意點(diǎn)是要將產(chǎn)品的中心點(diǎn)設(shè)為參考點(diǎn)進(jìn)行放大，這樣才能保證放大后的產(chǎn)品中心也在坐標(biāo)原點(diǎn)。

2.3 查找出型腔一側(cè)的面及型芯一側(cè)面的并指定其顏色

設(shè)定查找矢量方向?yàn)?Z 軸，UG 會(huì)自動(dòng)將型腔一側(cè)的面及型芯查找出來并用指定的顏色加以標(biāo)記，對(duì)于產(chǎn)品中的一些孔或是產(chǎn)品邊緣的一些豎直面，用戶可以根據(jù)模具設(shè)計(jì)的需要將其指定為型腔一側(cè)的面或型芯一側(cè)的面，此步操作中，需注意核對(duì)UG 查找到的型腔和型芯的總表面數(shù)之和是否等于產(chǎn)品的總表面數(shù)，并應(yīng)先確定好產(chǎn)品的分模線和產(chǎn)品上靠破孔的修補(bǔ)位置，如果型腔和型芯的總表面數(shù)小于產(chǎn)品的總表面數(shù)說明產(chǎn)品上還存在有面沒有被劃歸到型腔或是型芯一側(cè)，用戶可手動(dòng)將遺漏的面歸到相應(yīng)一側(cè)，型腔區(qū)域和型芯區(qū)域劃分好后需仔細(xì)觀察有無遺漏或錯(cuò)誤。

2.4 抽取出型芯一側(cè)和型腔一側(cè)的面

點(diǎn)擊抽取，創(chuàng)建區(qū)域，這步操作中UG 可直抽取出步驟2.3 所查找并著色的型腔及型芯的表面。雖注意的是，抽取出來的型腔及型芯一側(cè)面UG 自動(dòng)將其分別放入28層和27 層，通過圖層操作和屏幕顯示操作可分別查看，在實(shí)際的分模操作中，一般只用型腔的面，因此需打開圖層28，關(guān)閉圖層27。

2.5 修補(bǔ)靠破孔

靠被孔的修補(bǔ)是分模關(guān)鍵的一步，需根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，模具制造，產(chǎn)品脫模的實(shí)際來進(jìn)行修補(bǔ)，UG 可將靠被孔修補(bǔ)在孔的任何位置，如需從一個(gè)孔的中部進(jìn)行修補(bǔ)，則需將線投影到預(yù)修補(bǔ)的位置，然后將孔的面從此分割開，然后用邊緣修補(bǔ)即可[3]。

可以用UG 的曲面功能，MoldWizard 的曲面功能修及MoldWizard 的實(shí)體補(bǔ)片功能進(jìn)行修補(bǔ)，UG 的所有曲面功能可用于UG 分模時(shí)得靠破孔修補(bǔ)。

UG 還有實(shí)體修補(bǔ)功能，在進(jìn)行實(shí)體修補(bǔ)時(shí)可以通過UG 的布爾運(yùn)算、分割、替換面、修剪等功能將修補(bǔ)的實(shí)體形狀處理好，修補(bǔ)上去的實(shí)體會(huì)占據(jù)凸模仁或凹模仁的一側(cè)的體積，按修補(bǔ)后的產(chǎn)品形狀拆分出凸凹模后需將體積減少一側(cè)的模仁加上用于修補(bǔ)的實(shí)體。

2.6 收搜分模線

一般用UG 的手動(dòng)搜索線分模線功能，在產(chǎn)品上正確的查找出封閉完整的分模線路徑。分模線的處理關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）大多數(shù)情總下沿產(chǎn)品開模方向的最大輪廓選取分模線。

（2）若產(chǎn)品上并不存在最大輪廓，這時(shí)需用UG 的分割功能找到最大輪廓并在最大輪廓處將產(chǎn)品的表面分割開，切開的這個(gè)棱可以用手動(dòng)搜索為分模線。

（3）若分模時(shí)用戶需從產(chǎn)品表面按特定的路徑經(jīng)過，這時(shí)用戶可用UG 的草圖功能畫好分模線擬經(jīng)過的路徑并將此路徑投影到產(chǎn)品表面，然后再將產(chǎn)品的表面沿此投影線分割開，此割開的位置便是分模線可以經(jīng)過的位置。

用戶靈活自如的應(yīng)用上述關(guān)于分模線的處理方法，可大大提升進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品分模的能力，針對(duì)一些復(fù)雜產(chǎn)品的分模，不能簡單的用Moldwizard 達(dá)到目的，必須靈活、綜合地應(yīng)用UG 的各種曲面功能及實(shí)體功能和Moldwizard 的相關(guān)功能才能更好、更快、更符合模具設(shè)計(jì)與制造的實(shí)際實(shí)現(xiàn)快速分模。

2.7 編輯分模線

一般是將連續(xù)在水平面內(nèi)的分模線歸為一段，將不在水平面內(nèi)且連續(xù)的分模線段歸為一段。具體的操作是將不在X-Y 平面內(nèi)的連續(xù)分模線段設(shè)為過渡曲線，產(chǎn)品封閉的分模線上，可能有幾條連續(xù)的不封閉的過線段。

2.8 依分模線創(chuàng)建分模線以外的分型面

（1） 對(duì)于在X—Y 平面內(nèi)分模線，不管有多少段線，不管其頭或尾朝向哪邊用有界平面即可，第一步用有界平面擴(kuò)大出一個(gè)大小合適的平面，第二步確定方向1 及方向2 兩個(gè)修剪方向，方向1 及方向2 兩個(gè)修剪方向要配合過段分模線通過拉抻等方式構(gòu)建的面的邊緣。

（2）對(duì)于過渡段，如果是比較簡單的二維曲線，Moldwizard 可以直接過渡出平順的適合于分模的曲面，如果過渡段變化不連續(xù)，可以進(jìn)一步將過渡段分成幾段，過渡段中一部分分模線可以用拉抻制作分型面，一部分可以用掃掠面，一部分可以用邊界面，一部分可以另加輔助線通過制作網(wǎng)格曲面來構(gòu)建?？傊?，UG 的所有的曲面功能都可用于依過渡段分模線來構(gòu)建分型面，這就極大增強(qiáng)了UG 分型面的制作功能。

2.9 分模

（1）將上述步驟中抽取出來的產(chǎn)品的外表面，修補(bǔ)靠破孔的面、依分模線制作的產(chǎn)品以外的分型面進(jìn)行合并，如圖2（a）所示，得到一個(gè)完整的分型面，分型面合并如圖2（b）所示。

（2）創(chuàng)建胚料。此箱體在水平方向的尺寸應(yīng)以模具中心為中心進(jìn)行分中，長寬高尺寸數(shù)值需滿足強(qiáng)度要求并取整數(shù)值。

圖2 分型面的制作與合并

（3）造穴。用方塊減去放縮水后的產(chǎn)品得到一個(gè)含穴的胚料，注意需保留原來那個(gè)放了縮水的產(chǎn)品。

（4）拆分出凸凹模仁。點(diǎn)擊UG 的拆分命令，被分割對(duì)象為含穴的胚料，用于切割的面為如圖2（b）所示的合并后的組合面，切割后便得到電熨斗的凸凹模仁，模仁的形狀如圖1（d）所示，所得的凸凹模仁可以繼續(xù)完成拆分鑲件、拆分電極、拆分內(nèi)外抽芯、數(shù)控加工編程等后續(xù)工作。

3.結(jié)論

手工分模方法以其無比的靈活性可將UG 的實(shí)體功能應(yīng)用到極致，因此適用于從簡單到復(fù)雜塑料產(chǎn)品的分模，手工分模也適合試模、改模、修模及模具制作的實(shí)際，特別當(dāng)產(chǎn)品無需變更時(shí)，這種方法不僅能快速做出模具的凸凹模仁，還能快速完成模具的其它零件的形狀及裝配，可切實(shí)加快中小企業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造周期，這種方法值得在中小企業(yè)推廣與應(yīng)用。