【正文】 System)在其開發(fā)的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上，與美國 IBM 公司合作研究發(fā)展，共同支持和銷售的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件。據(jù)統(tǒng)計， 1910 年全世界塑料的產(chǎn)量只有 20kt， 1930 年達 100kt,1950 年達 1500kt,1970 年達 3Mt， 19907 年就激增到 。 國外，塑料模標準化程序很高，從材料、品種、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、精度、驗收等實現(xiàn)了標準化，而且還建立了模具標準結(jié)構(gòu)典型組合。我們堅信，在不久的將來，一定會趕上或超過世界先進的水平。但總體上熱流道的采用率達不到 10%，與國外的 50～ 80%相比，差距較大。是集產(chǎn)品設(shè)計、分析和制造一體化的 CAD/CAM 軟件平臺，它使產(chǎn)品在 CAD/CAM 各單元系統(tǒng)之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動傳遞與無縫轉(zhuǎn)換和集成，在CAM 系統(tǒng)順利接受 CAD 系統(tǒng)建立的三維模型，基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上同步更新。 （ 2）在菜單選擇 [應(yīng)用 ][建模 ]， 然后點擊 [確定 ]進入建模窗口。 （ 1）選擇菜單欄上的 [插入 ][掃掠 ]，選擇引導(dǎo)線，單擊 [確定 ]按鈕。 （ 2） 單擊 [矩形 ]按鈕，繪制矩形。單擊橢圓圖標，彈出 [點構(gòu)造器 ]對話框，設(shè)置橢圓中心為（ 0， 2， 0）。 23 圖 321 圖 322 （ 5）單擊完成草圖功能，退出草圖功能。 （ 2）單擊 [取消 ]按鈕退出 [拉伸 體 ]對話框。單擊 [確定 ]按鈕。 （ 5）單擊 [拉伸體 ]圖標，選擇上面所畫的兩橢圓；在對話框中選擇 [方向和距離 ]；[矢量構(gòu)成 ]選擇 ZC 方向，參數(shù)設(shè)置： [起始距離 ]為 0， [終點距離 ]為 30， [第一偏置 ]和 [第二偏置 ]都為 0；在 [布爾操作 ]選擇 [減 ]，彈出選擇對話框，選擇手機殼體為被剪切體，聽筒缺口特征如圖 319 所示。 （ 1）單擊特征操作工具欄上的 [抽殼 ]圖標按鈕，彈出 [抽殼 ]對話框。選擇基準面 1 作為草圖平面，運用草圖曲線工具欄上的工具繪制草圖。 本設(shè)計任務(wù) 本設(shè)計首先采用 UG 軟件進行注塑件的三維實體 造型 ,針對手機上蓋的具體外形尺寸 ,應(yīng)用基于特征的實體建模和自由形狀建模等知識 ,使用體素特征、掃描特征、成形特征、特征操作等具體的操作步驟逐步生成手機上蓋。然而，無論是哪種形式的 CAM 系統(tǒng)，都由五個模塊組成，即交互工藝參數(shù)輸入模塊、刀具軌跡生成模塊、刀具軌跡編輯模塊、三維加工動態(tài)仿真模塊和后置處理模塊。注 塑模型腔制造精9 度可達 ～ ，表面粗糙度 m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達 10～ 30 萬次，淬火鋼模達 50～ 1000 萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。有的成型設(shè)備還達到相當?shù)?先進水平，如 32kg 大型注射成型機、數(shù)控熱固性塑料注射成型機、電子計算機群控注射成型機等新產(chǎn)品的研制成功，為我國塑料成型技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。同時，電子計算 機、高頻、微波、紅外線、超聲波、放射線、激光等先進技術(shù)在成型加工工藝中的應(yīng)用也日益廣泛。這些項目的成果對促進我國注塑模 CAD 技術(shù)的迅速發(fā)展起到了重要作用，使我國注塑模 CAD 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平得到很快提高。它不但能自動設(shè)計一般的模具，還能結(jié)合應(yīng)用 UG 軟件的其它應(yīng)用模塊來拓展其功能，設(shè)計出復(fù)雜程度較高的模具 [3]。這樣，設(shè)計人員在設(shè)計時，無需再為保持約束條件而操心，可以真正按照自己的意愿動態(tài)地、創(chuàng)造性地進行新產(chǎn)品設(shè)計。如英國的 DUCT系統(tǒng)，美國的 CAMAX 系統(tǒng)等。讓設(shè)計人員能夠集中精力進行更有效的創(chuàng)造性思維，從而更好地完成從設(shè)計方案的提出、評價、分析模擬與修改到具體設(shè)計實現(xiàn)的設(shè)計全過程。 注塑模具 CAD技術(shù)是指在注塑模具設(shè)計過程中采用 CAD系統(tǒng) 來輔助設(shè)計人員進行模具設(shè)計，以便提高模具設(shè)計的水平和效率。曲面造型系統(tǒng)比較適用于具有復(fù)雜型腔表面的注射模。 參數(shù)化設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法相比，最大的不同在于它存儲了設(shè)計的整個過程，設(shè)計人員的任何修改都能快速地反映到幾何模型上，并且能設(shè)計出一組形狀相似而不是單一的產(chǎn)品模型。此外，UG 還提供了 UG/Die Engineering Wizard(沖壓模工程向?qū)?)、 UG/Progressive Die Wizard(多工位級進模向?qū)?)等專用模具 CAD 工具。 國內(nèi)外塑料工業(yè)的發(fā)展概況 塑料工業(yè)是年輕的新興工業(yè)之一。 塑料產(chǎn)量的提高和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，也促進了塑料成型設(shè)備和成型模具的不斷發(fā)展。當前，塑料模的標準化工作取得了很大的進展，根據(jù)國際標準，結(jié)合我國實際情況，已經(jīng)制定出了塑料模具設(shè)計，縮短制模周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量提出了充分保證。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計方面也取得較大進展。 CAM系統(tǒng)以直接或間接 (通過中性文件 )的方式從 CAD系統(tǒng)獲取產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)模型。其次 ,利用 UG 軟件中的 Mold wizard 工具對手機上蓋進行型芯、型腔設(shè)計。 （ 3）建立草圖幾何約束，設(shè)置截面線圓弧與 YC 軸上。 （ 2）在 [抽殼 ]對話框中設(shè)置抽殼 [類型 ]為：移除面然后抽殼， [厚度 ]為： ，選取要沖孔的面，完成各項設(shè)置后單擊 [確定 ]，即可獲得抽殼特征，如圖 315所示。 （ 6）單擊 [取消 ]按鈕退出 [拉伸體 ]對話框。 （ 4）回到 [點構(gòu)造器 ]對話框，設(shè)置橢圓中心為（ 17， 2， 0）。 整個零件繪制完成， 附錄： 圖表 序號 圖名 圖號 圖幅 1 裝 配 圖 Sj001 A1 2 手機上蓋零件圖 Sj002 A2 。單擊 [確定 ]按鈕，草圖如圖 321所示 。 （ 2）以基準坐標系的 XCYC 平面作為草圖， 在此平面上繪制草圖。 19 圖 315 建立屏幕缺口 (1)進入繪制草圖窗口，在工作圖形區(qū)左上角顯示草圖平面選擇工具圖標，以基準坐標系的 XCYC 平面作為草圖平面，在此平面上繪制 草圖。 （ 5）單擊完成草圖按鈕，退 出草圖窗口。 12 2 手機上蓋的設(shè)計 （ 1）在菜單欄選擇 [文件 ][新建 ]，在 [文件名 ]后輸入“ mobile” ，把 [單位 ]設(shè)為 [毫米 ]。 UG 作為參數(shù)化 CAD/CAM 軟件系統(tǒng)的代表，實現(xiàn)了產(chǎn)品零件從概念設(shè)計到制造全過程的一體化，提 供了以參數(shù)化特征實體造型為基礎(chǔ)、部件間的關(guān)聯(lián)設(shè)計、共享數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)知識等技術(shù) 。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先 進水平的高難度針閥式熱流道模具。所有這些都推動了我國塑料工業(yè)的迅速發(fā)展。在成型設(shè)備和模具設(shè)計及制造方面也引入了 CAD/CAM 先進技術(shù)。 塑料工業(yè)的發(fā)展歷史雖然很短，但其發(fā)展速度相當驚人。 Pro/Mold Design 模塊用于設(shè)計模具部件和模板組裝，能自動生成模具型腔幾何體，并可通過修改造型幾何體的方法補 償產(chǎn)品的收縮。參數(shù)化設(shè)計技術(shù)以其強有力的草圖設(shè)計、尺寸驅(qū)動修改圖形的功能，成為初始設(shè) 計、產(chǎn)品建模及修改、系列化設(shè)計、多種方案比較和動態(tài)設(shè)計的有效手段。 正是由于近 20 年來上述領(lǐng)域的卓有成效的工作，注塑模 CAD 技術(shù)才會得到日新4 月異的進步。 3 CAD技術(shù)發(fā)展背景 傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗進行，模具設(shè)計加工以后往往需要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試和修改才能正式投入生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要重新調(diào)整工藝參數(shù)，甚至要修改塑料制品和模具的設(shè)計。 UG 軟件在產(chǎn)品造型、注塑模設(shè)計和沖壓級進模設(shè)計中的應(yīng)用，將體現(xiàn)該軟件在產(chǎn)品造型 和模具設(shè)計中的強大功能，展現(xiàn)它的靈活性和工程設(shè)計嚴謹性的特點和優(yōu)點。例如美國 Lockheed 飛機公司于 1965 年研制的 CADAM 系統(tǒng)、美國 McDonnell Douglas飛機公司于 1966年研制的 CADD系統(tǒng)、美國 General Motor汽車公司的 AD2021系統(tǒng)等。參數(shù)化設(shè)計以一種全新的思維方式來進行產(chǎn)品的創(chuàng)建和修改。 UG/Mold Wizard 是 UG 系列軟件中一個獨立的應(yīng)用模塊，也是應(yīng)用于注塑模具設(shè)計的專業(yè)應(yīng)用模塊。同時，一些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模 CAD 系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作。