【正文】 021年， Unigraphics發(fā)布了 UG UG18的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)和增加了許多功能，使其功能更強(qiáng)大，更完美。新版本基于最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)全新支持 PLM的體系結(jié)構(gòu)。 2021年， Unigraphics發(fā)布了新版本的 UG ，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。 2021年， Unigraphics發(fā)布了新版本的 UG NX體系結(jié)構(gòu)，使得開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更加簡(jiǎn)單和快捷。 UG 的特點(diǎn) Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。 該軟件不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計(jì)功能；而且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機(jī)床。具體來(lái)說(shuō)，該軟件具有以下特點(diǎn)： l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無(wú)數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。 3）用基于特征（如孔、凸臺(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。 5）出圖功能強(qiáng)， 可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測(cè)圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。目前著名 CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。 8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過(guò)圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。其次，熟練掌握 UG應(yīng)用軟件，還要了解目前應(yīng)用較為廣泛的其他應(yīng)用軟件，如 Pro/E、 Mastercam、 AutoCAD軟件等。我要解決的主要問(wèn)題是設(shè)計(jì)手機(jī)外殼的注塑模具（特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)），最后需要利用 UG軟件繪出該零件注塑模具的三維圖，然后利用 UG出工程圖，在用 AutoCAD修改完善工程圖，以及利用 UG對(duì)凸、凹模進(jìn)行加工仿真。還應(yīng)掌握零 件尺寸和公差與零件的設(shè)計(jì)的幾何要求關(guān)系，因?yàn)?在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)制件的尺寸和精度要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)， 得到零件的工作尺寸；模具的制作是在高溫進(jìn)行的，所以應(yīng)了解模具的各種材料屬性 （要求其綜合性能良好，沖擊韌性，力學(xué)強(qiáng)度較好，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電化學(xué)性能良好）， 特別是它的收縮率。 2 材料與塑件分析 塑件分析 如圖 ,圖 維工程圖，該產(chǎn)品用于抽風(fēng)機(jī)上，對(duì)抽風(fēng)機(jī)起固定和保護(hù)作用，該產(chǎn)品形狀如中空薄壁型零件，精度及表面粗糙度要求較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。從整體結(jié)構(gòu)分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件的曲面復(fù)雜，型腔、型芯加工困難。 圖 塑件三維立體圖 圖 塑件二維圖 塑件材料分析 塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。 熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和 ABS等等 ，為了選到合適的塑件材料，通過(guò)對(duì)塑件的分析和查閱有關(guān)資料可選擇以下材料見(jiàn)表 。 結(jié)晶部分多時(shí)，塑料硬度高 、韌性大 、 抗拉強(qiáng)度高，但整體尺寸變小，耐沖擊強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度底。原料控制水分在 %以下。定型后塑件在強(qiáng)的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹 曲。 聚乙烯的注射溫度一般在120～ 310℃ 之間，溫度超過(guò) 300℃時(shí)，收縮率會(huì)明顯增大。并需要調(diào)配好保壓壓力和保壓時(shí)間。注射速度不易過(guò)快，以保證結(jié)晶程度高。 由 于模具溫度對(duì)收縮率影響很大，因此要經(jīng)常保持模具相對(duì)恒定的溫度，一般在 40～ 80℃ 之間。由于材料的吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 % ，所以原料應(yīng)充分干燥。 表 ABS技術(shù)指標(biāo) ABS 技術(shù)指標(biāo) 密度 ~1.05 比容 ~0.98 吸水率 ~% 收縮率 ~% 熔點(diǎn) 130~160℃ 硬度 HB 拉伸彈 彎曲強(qiáng) 80Mpa 性模量 310 Mpa 度 拉伸屈服強(qiáng)度 50Mpa 溫度傳導(dǎo)系數(shù) 107? m2 /s 表 ABS的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 30 ~ 60r/min 噴嘴形式 直通式噴嘴 噴嘴溫度 180~190℃ 模具溫度 50 ~ 70℃ 注射壓力 60 ~100Mpa 保壓壓力 5 ~ 10 Mpa 冷卻時(shí)間 5 ~ 15s 周期 15 ~ 30s 后處理方法 紅外線烘箱溫度 70℃時(shí)間 ~ 1h 備注 原材料應(yīng)預(yù)干燥 以上 確定塑件設(shè)計(jì)批量 該產(chǎn)品為小批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長(zhǎng)寬度小，所以采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用扇形澆口，采用兩點(diǎn)進(jìn)料，以利于均勻充滿型腔。收縮率為 %— %。,平均收縮率為 %。當(dāng)然也可根據(jù)形狀手動(dòng)幾何計(jì)算得到該零件的體積。可得塑件的質(zhì)量為 M 塑 =ρ V 塑 ==，因?yàn)橐荒汕凰?M= 2= 式子中 ρ 塑料密度 g/cm179。可計(jì)算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為 M澆 =ρ V澆 = = 因?yàn)橐荒汕? 故 V總 =2V塑＋ V澆 = 179。 在 UG中分型面的選擇操作如下： 4 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。 4． 1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 模架是設(shè)計(jì)制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，其他部件的設(shè)計(jì)與制造均依賴于它，選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時(shí)考慮注射機(jī)的參數(shù)，本次設(shè)計(jì)因參照生產(chǎn)實(shí)例，工廠中多采用上海龍記公司的模架，因此，本次設(shè)計(jì)也選用該公司產(chǎn)品，其模架標(biāo)記為： AI 型，外觀尺寸 315 300 290如圖 。螺釘是日常生活中最常用的標(biāo)準(zhǔn)件，將螺桿直接旋入被連接件之一的螺孔內(nèi)，螺釘頭部即可將兩被連接件緊固，其規(guī)格和尺寸均有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)的塑件模架中主要采用內(nèi)六角螺釘，包括 M5， M6,M8和 M10 M14不等，但本設(shè)計(jì)一般用 M10，M14的螺釘較多，長(zhǎng)度根據(jù)不同需要選取，如圖 M10的典型結(jié)構(gòu)。注射機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)及機(jī)架等組成。 圖 注塑機(jī)結(jié)構(gòu) 注射機(jī)的工作原理： 注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。其特點(diǎn)如表 表 形式 立式 臥式 直角式 容量一般為 30～60g 熱塑性塑料注射機(jī) 固性塑料注射 機(jī) 容量一般為20～ 45g 柱塞式30～ 60g 螺桿式60cm3以上 100～ 500g 結(jié)構(gòu)特性 注射裝置一般 為柱塞式、液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)為機(jī)械頂出 注射裝置以螺桿為主，液壓機(jī)械式鎖模，頂出系統(tǒng)采用機(jī)械、液壓或兩者兼?zhèn)? 除塑化加熱系統(tǒng)外，其他與熱塑性塑料用螺桿式注射機(jī)相似 注射裝置與合模裝置的軸線互相成垂直排列，優(yōu)點(diǎn)介于立臥兩種注射機(jī)之間 優(yōu)點(diǎn) 、活動(dòng)型芯方便 ，塑件自動(dòng)落下便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 、均勻，注射壓力大，注射壓力損失小，塑件內(nèi)應(yīng)力，定向性小，可減小變形，開(kāi)裂傾向 ，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、背壓等用來(lái)加工不同的塑料及不同要求的塑件 ，塑件自動(dòng)落下 ，可以減小循環(huán)周期，提高生產(chǎn)力 缺點(diǎn) 大，加工高粘度塑料薄壁塑件時(shí)要，安放嵌件及活動(dòng)型芯不便，易發(fā)生分解 ，薄壁，形狀復(fù)雜塑件時(shí)易發(fā)生回流，螺桿不易清洗，貯、活動(dòng)型芯安放不便，易傾斜落下 求成型壓力高，塑件內(nèi)應(yīng)力大，注射速度均勻，塑化不均勻 料清洗不凈，易發(fā)生分解 性 構(gòu)的缺點(diǎn) 適用范圍 ，中型及分兩次進(jìn)行雙色注射加工的塑件 工流動(dòng)性差，熱敏性、對(duì)應(yīng)力敏感的塑料及大面積，薄壁塑件，宜加工流動(dòng)性好的中小性塑件 ，小型設(shè)備易加工薄壁、精密塑件 、有填料，干著色料的直接加工 構(gòu)具有的加工特點(diǎn) 型塑件，并裝有側(cè)澆口模具 件中心部位不允許有澆口痕跡的平面塑件 注射機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)已計(jì)算出塑件的總體積為 179。根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查有關(guān)手冊(cè)選定 XSZY125臥式注射機(jī)。） 125 模具最大厚度（ mm） 300 螺桿直徑（ mm） 42 模具最小厚度（ mm） 200 注射壓力（ MPa） 120 拉桿空間（ mm） 290 注射行程（ mm） 115 模具定位孔徑（ mm） Ф150 鎖模力（ KN） 900 噴嘴孔直徑（ mm） Ф 4 最大成型面積（ cm178。 最大注塑量校核 我們通過(guò)學(xué)習(xí)知道注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制件的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的 80%，所以，本次設(shè)計(jì)選用注塑機(jī)最大注塑量應(yīng) 機(jī) ≥ V 塑件 +V 澆 式中： V 機(jī) — 注塑機(jī)的最大注塑量 cm179。該產(chǎn)品 V 塑件 =179。該產(chǎn)品 V 澆 =179。 在此選頂?shù)淖⑺軝C(jī)注塑量為 125cm179。 注射壓力校核 . 所選用的注射機(jī)的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在對(duì)塑件的流動(dòng)性和黏度做比較，可知道成形所需注射壓力大致如下： 1．塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚者所需注射壓力一般小于 70MPa。 3．塑料熔體具有中等粘度（ PS、 PE 等），塑件形狀一般，有一定精度要求者，所需注射 壓力選為 100至 140 MPa。 本次的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為手機(jī)后蓋的塑件，整體結(jié)構(gòu)為小型零件，對(duì)粘度的要求不高，所以本次注射機(jī)的注射壓力為 120MPa，應(yīng)能滿足此項(xiàng)要求。脹模力必須小于注射機(jī)額定鎖模力 ，常用塑料品種及塑件復(fù)雜程度不同，或精度不同，可選用的型腔壓力也不同 。 表 4— 1 型腔內(nèi)樹脂平均壓力 /Mpa 樹脂名稱 一般成型 重視表面質(zhì)量的成型 硬質(zhì) PVC 30 40 軟質(zhì) PVC 25 35 ABS 30 40 PC 40 55 PP 30 40 根據(jù)上表，本塑件的材料為 ABS，可選擇型腔壓力 Pc=40Mpa，型腔平均壓力 Pc=40MPa 決定后，可以按下式校核射機(jī)的額定鎖模力： cT KPA? 式中 T —— 注射機(jī)額定鎖模力； A —— 塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（ mm2）； K —— 安全系數(shù)，通常取 — 本次設(shè)計(jì)所選注射機(jī) T=900KN； 兩個(gè)塑件在分型 面上的投影面積為 ； 流道系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為 ； A =