UGNX在SMC成型覆盖件及其模具设计与CAM中的应用.doc
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基于UG模具成型部件CAM编程加工方式及刀路优化作者:邵敏刚郁涛俊来源:《名城绘》2020年第12期摘要:通常情况下模具成型部件都需要机械设备的加工与应用,再进行数控铣削的过程当中采用 CAM编程进行处理应用,保证粗加工编程更加的高效,以此能够体现出良好的生产运行效率,同时对于剩余量能够进行有效的控制,能够有效的避免刀具磨损情况的出现,所以说我们要对这种编程加工方式进行充分的重视,设定出科学合理的编程应用形式,保证所提出的参数设定更加的科学化合理化,以此能够完成道路优化对比,保证模具成型的质量和精度得到进一步的提高。
关键词:UG模具成型部件 CAM编程加工方式刀路优化引言在经济的全面带动之下,我国计算机技术实现了全面的应用,其中模具 CAM技术在模具生产制造当中发挥出了更大的作用和价值,对于相关的数控自动技术进行全面的应用,自身的生产操作效率得到进一步的提高,传统的手工加工方式进行了淘汰,对于粗放型低精度的生产操作模式进行全面的改变,实现了数字化的操作应用,制造出的模具质量与精度得到了全面的提高。
一、粗加工形式下的刀路优化通常情况下对模具零件的粗加工处理也成为开粗处理应用,在处理的过程当中,一定要对机床的刚性特性、功率表现、刀具耐用程度进行充分的分析,并提出科学合理的加工工艺流程,保证切削过程更加的合理,在短时间内对于多余的材料进行全面的切除,同时还会保证剩余量更加的合理,避免出现刀具滚韧折断等损坏现象,主要的工具包括轮廓铣和成型腔铣装置。
其中成型的腔铣切削装置包括跟随部件切削装置、跟随周边切削装置、轮廓切削装置、摆线应用装置往复轮廓应用装置,其中以下对主要的应用部件进行全面的分析。
第一,跟随周边切削装置。
这种装置在应用的过程当中表现出的周边刀路更加的齐整,应用的时间相对较短,但是在应用的过程当中可能出现中间空切的情况,形成一定的岛型结构,所以在进一步的切削应用过程当中,一定对周边进行全面的清理。
江西工业工程职业技术学院毕业论文题目CAM在模具设计与制造中的应用姓名:文良指导教师:孙振起、李奇、谢晖、朱江峰、宋黎、王小娇、杨丽丽、张万宾院系:机电工程系专业:模具设计与制造级别:05级任务书摘要本文主要讲述了在彩显屏底模具设计过程中,通过彩显屏底模具的设计与制作简要介绍了运用MasterCAM软件进行实体的设计与加工,采用MasterCAM进行编程,减少了编程人员的工作量,免去了烦琐的计算,缩短了在机床上的调试时间,提高了工作效率,并保证了零件加工精度。
关键词:CAM计算机辅助应用彩显屏底模具制造实例目录任务书 (I)摘要 (II)一.引言 (1)二.实例一CAM在彩显屏底模具制造中的应用 (1)1. 工艺流程分析 (2)2. 三维曲面和实体造型 (3)3. 曲面加工仿真模拟 (4)4. CNC文件的生成 (6)三.结论 (7)四.参考文献 (7)一.引言模具工业是国民经济的基础行业,模具工业的发展水平标志着一个国家的工业水平及产品开发能力。
模具行业涉及了汽车工业、航空航天、军工企业、家电工业、包装工业和日用五金等几乎全部的工业门类。
在过去的20年中,我国模具工业得到了长足的进步,模具CAD/CA技术的成功应用为我国的模具工业的发展起到了重要的推动作用。
现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化程度、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术和专用的机床设备及生产技术管理等。
其中CAD/CAM 技术在模具生产中的应用,无疑占有很重要的地位。
它被认为是现代模具技术的核心和重要的发展方向。
为了提高模具企业的设计水平和加工能力,中国模具协会向全国模具行业推荐适合于模具企业使用的CAD/CAM系统。
模具设计和加工使用的CAD/CAM 系统,不要求系统十分庞大,但对某些方面要求较高,如曲面造型、三轴数控加工等。
CAD/CAM系统的计算机硬件包括各种类型的计算机、存储设备和输入输出设备。
AD/CAM系统的软件是根据系统硬件设备的配置,为适合某一个或多个设计应用领域,所能完成某些特定功能的一组计算机应用程序。
基于NX的覆盖件修边模工作部件模块化设计张虎;杨海龙;陈永飞;王耕耘;王义林【摘要】随着中国汽车产业的快速发展,我国模具行业竞争愈加激烈.为了提高生产效率,降低生产成本,各汽车企业不断探索引进国内外先进技术.模块化设计作为代表性技术,已经成为汽车行业的主流.模块化技术的引入能够提高设计质量,提高设计效率.本文基于NX平台,研究了参数化与模块化技术在汽车覆盖件修边模工作部件设计中的具体应用,实现了其参数化、模块化设计,在实际应用中取得了非常好的效益.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2014(014)003【总页数】4页(P5-8)【关键词】覆盖件;修边模;模块化设计【作者】张虎;杨海龙;陈永飞;王耕耘;王义林【作者单位】华中科技大学模具技术国家重点实验室湖北武汉 430074;上海赛科利汽车模具技术应用有限公司上海 201203;上海赛科利汽车模具技术应用有限公司上海 201203;华中科技大学模具技术国家重点实验室湖北武汉 430074;华中科技大学模具技术国家重点实验室湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TG385.21 引言近几年来,国内的汽车工业发展十分迅猛,推动了我国汽车覆盖件模具的发展,中国已成为世界上汽车覆盖件模具的产销大国[1]。
汽车覆盖件的材料薄、型面复杂、体积大、表面质量要求高,几乎无法一次加工完成,都要经过落料、拉伸、修边、翻边、整形、冲孔、弯曲、胀形、切口等基本工序按需要排列组合才能完成,修边工序就是其中一个非常重要的工序[2]。
修边工序将会直接影响到修边件的质量,也影响到翻边件的质量及稳定性。
覆盖件修边模与其他模具的主要区别在于所要修边的刃口结构复杂。
刃口可能是任意的空间曲面,形式也多种多样,很难确定标准化设计方法[3],要根据制件的具体结构,依照设计者的经验和企业标准,并结合人工手动的多次修改才能完成,因此修边模的设计软件系统的商用化也未大范围推广[4]。
基于UG的汽车覆盖件模具设计随着汽车行业的快速发展,汽车零部件之间的联系越来越密切,汽车覆盖件作为汽车外部零部件之一,具有保护车身,美化外观的重要作用。
为了更好地满足市场的需求,汽车覆盖件的生产需要使用高质量的模具进行制造。
本文将基于UG软件,探讨汽车覆盖件模具设计的各个方面。
1. 模具的材料和结构设计首先,汽车覆盖件模具的材料和结构设计至关重要。
优质的模具材料和合理的结构设计不仅可以提高模具的使用寿命,还可以提高模具的加工精度和模具内部的冷却效果。
在进行模具材料的选择时,需要考虑到模具的生产环境和寿命要求,在此基础上选用耐磨性、耐腐蚀性和导热性等儿材料进行生产。
在模具结构设计时,需要考虑到汽车覆盖件的形状、制造工艺和生产效率等要素,以确保模具的精度和质量。
2. 模具的三维建模和工艺分析在模具设计中,三维建模是不可或缺的一步。
基于UG软件平台可以进行具体的模具建模和工艺分析。
首先需要将汽车覆盖件的CAD图纸导入UG平台,然后围绕其特定的几何形状和工艺特点进行模具三维设计,确定骨架、冷却系统和出模方式等技术要素,以确保汽车覆盖件能够精准匹配模具。
此外,还需对模具的注塑工艺进行分析,以便于确定合理的注塑工艺流程和提高生产效率。
3. 模具的制造和加工在模具制造和加工的过程中,需要确保模具精度和加工质量,避免因质量问题带来的生产延误和浪费。
基于UG平台,可以使用CAM技术进行模具制造和加工,这可以使模具制造过程更加精细化、全面化和高效化。
同时,CAM技术可对生产数据进行自动化处理和管理,提高生产效率和生产质量。
4. 模具制造的自动化技术与传统的手工模具制造技术相比,现代模具制造技术更加先进和自动化。
借助CAD/CAE技术和数控加工技术,可以实现模具的自动化生产,减少人力成本和生产周期。
采用自动化技术制造的模具,具有更高的制造精度和更长的使用寿命,从而可以为汽车覆盖件的高质量生产提供更为可靠的保障。
总之,基于UG的汽车覆盖件模具设计具有很高的精度和适应性,它将生产过程全面化和自动化,提高了汽车外部零部件的质量和生产效率。
基于UG的汽车覆盖件模具设计研究随着汽车行业的不断发展,汽车覆盖件模具设计已成为汽车制造过程中至关重要的一环。
本文基于UG软件平台,对汽车覆盖件模具设计进行研究,旨在提高模具设计和制造的效率与质量。
汽车覆盖件模具设计是汽车制造过程中的关键环节之一,其设计质量和制造效率直接影响到汽车的生产成本和生产周期。
为了提高模具设计和制造的效率与质量,许多研究人员和企业开始UG软件在汽车覆盖件模具设计领域的应用。
UG全称Unigraphics,是一款由Siemens PLM Software公司开发的专业化三维CAD/CAM/CAE软件。
它为用户提供了一个集成的产品设计、模具设计、加工制造、质量检测等一站式解决方案,被广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
在汽车覆盖件模具设计过程中,UG软件可以帮助设计师进行复杂的三维建模、分析和优化。
设计师可以通过UG软件创建一个汽车覆盖件模具的几何模型,并进行模拟装配。
然后,利用UG软件的工程分析功能,对模具的强度、刚度、流动性等方面进行评估,以确定模具设计的可行性。
在模具结构设计方面,UG软件提供了丰富的模架库和标准件库,设计师可以根据需要调用相关组件,快速搭建出满足要求的模具结构。
UG还支持多种材料和成型工艺的模拟,设计师可以通过模拟实验来验证模具设计的有效性和可靠性。
应用UG软件进行汽车覆盖件模具设计具有多方面的优势。
UG能够显著提高设计师的工作效率。
通过使用UG,设计师可以在短时间内完成复杂的三维建模和模拟装配,减少了传统建模和验证所需的时间和人力。
UG可以有效提高模具设计的质量。
借助UG的强大工程分析功能,设计师可以全面评估模具设计的各种性能指标,从而减少设计缺陷和返工率。
UG还支持跨平台协作,可以实现不同部门之间的数据共享和协同设计,提高了整体设计效率。
本文基于UG软件平台,对汽车覆盖件模具设计进行了研究。
通过了解UG软件的简介、汽车覆盖件模具设计流程以及应用UG进行汽车覆盖件模具设计的优势,我们可以明确UG在汽车覆盖件模具设计领域的应用价值。
苏州市职业大学毕业设计说明书毕业设计题目基于UG NX软件的CAD/CAM——典型零件的造型与数控模拟加工系机电工程系专业班级姓名学号指导教师年月日摘要使用UG NX4.0软件的建模模块完成了零件的三维造型设计,根据给定零件图的要求,制定出数控加工工艺方案,使用UG的加工模块进行了数控模拟加工,并生成NC代码,用于数控机床加工。
关键词:UG 三维造型模拟加工目录第1章绪论 (4)1.1 CAD/CAM与数字化设计制造 (4)12 CAD/CAM软件介绍 (5)1.3 UGNX软件的主要功能 (6)1.4本论文研究的主要内容及意义 (7)第2章基于UG的三维造型设计 (8)2.1几何造型技术 (8)2.2结构形状分析与造型思路 (10)2.3三维造型设计 (11)第3章基于UG的的数控模拟加工 (23)3.1CAM自动编程的一般步骤 (23)3.2工艺方案分析 (23)3.3创建毛坯 (23)3.4创建刀具、方法和几何体父节点组 (24)3.5创建刀具轨迹 (26)3.6生成车间工艺文件 (41)3.7NC程序的输出 (42)第4章总结 (48)参考文献 (49)第1章绪论1. 1CAD/CAM与数字化设计制造CAD/CAM(计算机辅助设计及制造)与PDM(产品数据管理)构成了一个现代制造型企业计算机应用的主干。
对于制造行业,设计、制造水平和产品的质量、成本及生产周期息息相关。
人工设计、单件生产这种传统的设计与制造方式已无法适应工业发展的要求。
采用CAD/CAM的技术已成为整个制造行业当前和将来技术发展的重点。
CAD技术的首要任务是为产品设计和生产对象提供方便、高效的数字化表示和表现(Digital Representation and Presentation)的工具。
数字化表示是指用数字形式为计算机所创建的设计对象生成内部描述,象二维图、三维线框、曲面、实体和特征模型;而数字化表现是指在计算机屏幕上生成真实感图形、创建虚拟现实环境进行漫游、多通道人机交互、多媒体技术等。
基于UG的塑料模具主要零部件CAM编程过程研究孟波; 赵慧【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)017【总页数】3页(P44-46)【关键词】UGCAM模块; 型腔铣; 平面铣; 深度加工轮廓; 固定轮廓铣【作者】孟波; 赵慧【作者单位】天津轻工职业技术学院天津 300350【正文语种】中文【中图分类】TG659UG(UnigraphicsNX)是目前在模具行业使用最广泛的编程软件之一,是交互式CAD/CAM系统[1]。
由于UG软件自身包含CAM编程模块,因此,设计完的模具可以直接接入加工模块编程,不用像以前一样需要转化到其他软件进行编程。
此外,之前在模具模型转化过程中,会导致3D模型出现破面,这是CAM工程师经常遇见的问题。
而UnigraphicsNX软件较好地解决了该问题,因此,在塑料模具行业应用占比较高。
1 型腔编程对于型腔加工,笔者通过多次开粗的方法,将加工步骤由三步改为两步,省略半精加工,即将其分为粗加工和精加工两部分。
第一,开粗之前,先对加工所用的刀具进行设定。
根据图形尺寸对刀具进行初步估算,对用到的刀具进行一一设定。
笔者将新建一把D16R8飞刀,用于第一次毛坯的开粗。
以此类推,新建如下所用刀具,D6R1的牛鼻刀、D6R3的球头铣刀、D4的平底刀、D2的平底刀中心钻及各个直径的麻花钻头等。
第二,建立坐标系。
在建模环境下,将绘图坐标移动至坯料上表面中心,确定加工方向,并按照右手笛卡尔直角坐标系准则,将X,Y,Z轴按照加工方向旋转,再进入加工环境,确定加工坐标,将加工坐标与绘图坐标重合(参考WCS)。
第三,确定铣削几何体指定部件。
选此零件为铣削几何体。
指定毛坯:创建一个包容快,确定为加工坯料。
指定检查:全选模式下进行部件与坯料的检查。
第四,设定粗加工部件余量与内外公差。
在加工之前设定粗加工部件余量与内外公差,避免粗加工过程中多次设定和浪费时间。
1.2 粗加工在加工选项中右键点击MILL_ROUGH建立新的加工方法,点击型腔铣,进入型腔铣参数设定界面。
基于UG的汽车覆盖件模具设计简介汽车覆盖件是指覆盖在汽车外部的部件,常见的有车身外壳、车门、引擎盖、后备箱盖等。
汽车覆盖件模具设计是制造这些汽车覆盖件的关键步骤之一。
本文将介绍基于UG软件进行汽车覆盖件模具设计的具体步骤和技巧。
步骤一:模型导入首先,需要将汽车的CAD模型导入到UG软件中。
UG支持导入各种常见的CAD文件格式,如STEP、IGES、STL等。
通过导入汽车CAD模型,可以直观地了解汽车的外观形状和结构。
步骤二:设计模具基础结构在进行模具设计之前,需要设计模具的基础结构。
这包括上模板、下模板、滑块、顶出器、导柱等。
通过UG软件的建模工具,可以快速绘制出每个模具部件的草图,并使用草图拉伸、旋转、倒角等功能进行3D建模。
步骤三:创建模具零件基于设计好的模具基础结构,可以开始创建模具的各个零件。
对于汽车覆盖件模具来说,最关键的是下模板和上模板的设计。
下模板用于覆盖件的成型,上模板用于覆盖件的压合。
在UG软件中,可以使用特征建模、雕刻、孔洞等功能创建模具零件。
步骤四:组装模具在完成各个模具零件的设计后,需要将它们组装起来,生成完整的模具。
UG软件提供了强大的装配功能,可以直观地进行模具的组装。
在组装模具时,需要注意各个零件之间的相对位置和配合尺寸。
步骤五:进行模具分析完成模具的设计和组装后,需要对模具进行分析。
UG软件提供了多种模具分析工具,可以帮助工程师评估模具的可行性和性能。
常见的模具分析包括填充分析、冷却分析和强度分析等。
步骤六:制造模具当模具设计和分析都完成后,可以将模具的相关信息导出,进行制造。
UG软件支持将模具设计数据导出为STL文件,用于3D打印或数控加工。
通过制造模具,可以实现对汽车覆盖件的批量生产。
结论基于UG软件进行汽车覆盖件模具设计可以提高设计效率和模具质量。
通过合理的模具设计和分析,可以确保汽车覆盖件的尺寸精度和表面质量,同时减少模具制造成本和制造周期。
希望本文介绍的步骤和技巧能够对汽车覆盖件模具设计的工程师们有所帮助。
UGNX—CAM一、CAM编程的流程零件模型↓加工模块↓指定加工环境↓分析/生成辅助几何↓生成/修改“父”组↓程序次序加工刀具几何体加工方法↓生成/修改操作↓产生刀具路径↓校核↓后处理二、进入CAM加工模块1、从主菜单选择[应用]→[加工]或从工具条中选加工图标,就进入加工模块。
此时会出现[加工环境]对话框。
2、[加工环境]对话框的设置就是选择不同的CAM操作类型。
[CAM会话配置]是指定零件(模型)以何种制造方法来加工。
[CAM]设置是在制造方式中指定加工设定的默认值文件,也就是选择一个加工模板文件。
[CAM]设置栏的内容会随[CAM会话配置]中选项的不同而显示对应的模板文件。
在[加工环境]对话框的[CAM会话配置]表中选cam---general。
cam---general包含了全部通用的加工操作类型,所以通常均选其作为CAM的进程配置。
选择cam---general的[CAM]设置栏的内容为下图:3、[加工环境]对话框中的CAM设置,mill_planar(这一加工类型包括了所有2.5轴的铣削加工)mill_contour(这一加工类型为3轴铣削加工)mill_multi_axis(这一加工类型为多轴铣)drill(这一加工类型为钻削加工)hole_makingtuming(这一加工类型为车削加工)wire_edm(这一加工类型为线切割电加工)如果文件是第一次进入加工模块且并没有生成任何加工对象,则会显示[加工环境]对话框。
如果在完成加工环境的初始化后,再重新进入加工模块时,系数不再弹出[加工环境]对话框。
如果在完成加工环境的初始化后,再重新进入加工模块时,系数不再弹出[加工环境]对话框。
若要重新指定加工环境,必须先删除当前的加工环境。
方法是从主菜单[工具]→[操作导航器]→[删除设置],弹出[设置删除确认]对话框,单击确认。
4、针对此零件的加工工艺特征,在[CAM会话配置]框中选cam---general,在[CAM]设置栏中选mill_planar。
一、前言产品的CAD三维造型是整个产品设计过程中的重要环节,为提高产品的三维设计效率和质量,用户必须掌握三维CAD造型的原理,充分了解CAD软件中的造型方法。
充分利用现代先进的CAD技术,不但可以辅助设计者完成其设计构思,减轻劳动强度,提高效率和精度,改善视觉效果,而且为后续的分析、模具设计、NC加工等奠定基础。
UnigraphicsNX提供了以参数化为基础,基于特征实体造型、部件间的关联设计、专家设计系统等技术。
其核心技术是采用非均匀有理B样条(NURBS)作为曲面造型的基础,融线框模型、曲面造型、实体造型为一体,参数化和特征化的混合造型系统。
系统建立在统一的富有关联性的数据库基础上,提供了工程上的完全关联性使CAD/CAM/CAE各部分数据自由联动切换。
UGNX吸收了各种建模技术的优点,率先推出了最先进的复合建模方式,将参数化实体建模、高级自由曲面建模、线框建模融于一体。
复合建模技术代表了CAD发展的趋势,即易用、自由、高效,是目前CAD行业最优化的建模方式。
它可使工程师在工作时完全不必受某种单一建模方法的束缚,自由地、快速地完成建模。
它既具有参数化建模的灵活方便,在处理复杂产品方面又具有独特的优势。
UGNX以实际工程需要为导向,逐渐发展为了CAD/CAM/CAE/PDM一体化的系统。
系统同时具备如钣金设计、注塑模具设计、冲压模及级进模等多种专家设计模块。
二、UGNX/CAD覆盖件产品设计1.基于SMC成型的覆盖件设计实例基于SMC成型的覆盖件为全复合材料结构,主要由蒙皮和加强筋组成。
蒙皮内的加强筋作为骨架以增加覆盖件的强度和刚度,具体图1所示。
该复合材料覆盖件必须满足一定的重量和刚度要求,如重力作用下的变形和扭转刚度,高温烤漆的表面气泡及热变形问题。
通过对覆盖件的SMC成型工艺及结构上的研究,其成型方法采用分块模压,并最终粘接成型,由外蒙皮、内加强筋、前脸三个部件组成。
由于覆盖件结构比较复杂,其成型方案设计时,分别模压成型蒙皮、加强筋,然后粘接成一体,并根据其强度和刚度要求进行局部加强。
其结构设计有以下特点:图1 外蒙皮及总体装配示意图(1)制品的内外部结构形状制品的外部形状应该力求简单,内腔是制品的主要型面,为保证易于脱模和成型,应设计成圆滑结构。
避免内腔深度尺寸过大,对模压成型造成困难。
该覆盖件三个部件的所有连接特征均采用可能大的过渡圆角,从而使其易成型。
(2)脱模斜度对于热固性塑料,脱模斜度在平行于压制方向的表面上一般不小于1゜,对于脆硬材料,脱模斜度应设计要求大一些。
而对于精度要求较高的产品应采用较小的脱模斜度,对于形状复杂,收缩率大,厚壁不易脱模的制品应采用较大的脱模斜度。
由于覆盖件尺寸较大,拔模斜度设计一般都设计在3゜以上,局部地区介于1.5゜~8゜之间。
(3)壁厚由于SMC具有良好的流动性,可以成型各种薄壁变厚度尺寸的制品,其最厚截面应保持在13mm以下,对于超过25mm的厚度,可采用特殊的引发体系,在SMC产品设计时,避免过薄尺寸,大面积尺寸应大于1mm厚,由于壁厚的不均匀性易产生变形,因此在变厚度地区,应采用圆滑过渡。
SMC成型的覆盖件产品厚度一般在3mm左右。
(4)加强筋和凸缘结构对于覆盖件薄壁结构,为增加刚度,防止产品变形,在多处地区设计了加强筋和凸缘结构,筋的侧面均为3゜以上的拔模斜度和3mm以上的圆角半径,其加强结构如下图2所示。
对于整体粘接后的工况要求,在局部地区采用薄板铝合金横梁加强,采用粘接和螺钉对SMC 和铝合金横梁进行连接。
结构强度刚度优化则主要采用盒形件、矩形加强筋及凸缘等结构来加强。
图2 盒形件、加强筋、凸缘结构示意图2. 基于UGNX的覆盖件设计技巧该覆盖件比较复杂,需要对其结构合理地分解,确定产品结构的主要特征。
在造型时根据产品的主要结构建立特征曲线,通过拉伸、旋转、扫描等建立一个合理的“毛坯”,再进行外观的细节设计,产品的外观形状多由光顺圆顺的自由型曲线曲面组成。
要保证构造出来的曲面既光顺又能满足一定的精度要求,就必须掌握一定的曲面造型技巧。
由于覆盖件产品设计造型本身比较复杂,对设计者的要求比较高,以下为作者在完成该产品设计时总结出的一些经验:(1)先整体后局部、参数化与非参数化有效的结合在工程中,常常难以用一张连续完整的曲面来表达一个复杂的产品外形。
这样构造的曲面往往不光顺,产生大的变形。
这时可根据软件提供的曲面造型方法,结合产品的外形情况,将其划分为多个区域来构造多张曲面,然后将其缝合,或用过渡面与其连结。
针对产品的需求及优化设计的目标,在进行造型时应合理的利用UGNX提供的参数化和自由曲面造型的混合使用问题,如在加强筋的布局设计时采用参数化的线框模型,有助于优化分析和曲面重构设计等提高产品的设计质量效率;对于SMC成型的R角等局部特征,可待有限元分析后的结果来进行最终确定。
(2)基本造型功能的熟练使用在利用UGNX进行SMC成型的覆盖件产品设计时,涉及基本曲线曲面操作比较多,如常用的直纹曲面(Ruled Surface)、拉伸面(Extruded Surface)、扫描面(Swept Surface)、缩放面(Enlarge Surface)、等距面(Offset Surface)、融接圆角面(Blend Surface)、裁剪面(Trim Surface)、缝合面(Sew Surface)、延伸面(Extend Surface)、边界面(Boundary Surface)。
要注意这些基本曲面和派生曲面的使用特点,如拉伸功能可进行带倾斜拔模角度的曲面设计。
同时对于基本的曲线,如直线、圆弧、曲线裁剪(Trim curve)、长度调节(Arc length)、等距线(Offset Curve)、投影曲线(Project Curve)、相交曲线(Intersection Curve )和曲线连接(Join Curve)等生成及其编辑修改,应做到灵活熟练。
同时还应区分Sketch和Curve 的使用方法以及坐标系统的灵活使用。
(3)快捷键、图层和颜色的使用由于覆盖件产品设计、模具设计与数控编程的工作量比较大,使用快捷键有助于降低劳动强度。
而合理的规划图层、颜色对几何图形对象的表达有助于提高设计的效率和信息的表达。
而充分利用图形对象的阵列(Instance)、转换(Transform)功能,可大幅度提高产品的设计效率和质量。
(4)从模具的角度考虑产品三维造型的最终目的是制造。
产品零件大都是由模具生产出来的,因此,在三维造型时,要从模具的角度去考虑,在确定产品出模方向后,应检查曲面能否出模,是否有倒扣现象(即拨模角为负角),如发现有倒扣现象,应对曲面的控制线进行修改,重构曲面。
这一点往往被忽略,却是非常重要的。
在SMC模压成型的覆盖件产品设计时表现尤为重要,由于SMC 成型工艺的要求,一般圆角不小于R3,拔模角度不小于1゜。
(5)曲线曲面的光顺控制由于覆盖件产品的外观要求比较高、同时涉及到模具成型以及结构有限元优化分析网格划分的需求,要求产品的曲面光顺性较好。
为保证曲面的光顺性,在造型满足产品几何要求的前提下,可利用延伸、投影等方法将原始的3D轮廓线还原为2D轮廓线,删除细节部分,然后构造出“重构”曲面,再利用面的修剪方法获得曲面外轮廓。
在构造曲面时,要随时检查所建曲面的状况,注意检查曲面是否光顺,是否扭曲,曲率变化情况等,以便及时修改。
检查曲面光顺的方法可利用对构成的曲面进行渲染处理,即通过透视、透明度和多重光源等处理手段产生高清晰度的逼真性和观察性良好的彩色图像,再根据处理后的图像光亮度的分布规律来判断出曲面的光顺度。
图像明暗度变化比较均匀,则曲面光顺性好,如果图像在某区域的明暗度与其它区域相比变化较大,则曲面光顺性差。
另外,可显示曲面上的等高斯曲率线,进而显示高斯曲率的彩色光栅图像,从等高斯曲率线的形状与分布、彩色光栅图像的明暗区域及变化,直观地了解曲面的光顺性情况。
三、UGNX/CAM覆盖件模具设计与数控编程1.SMC成型覆盖件模具设计UnigrahpicsNX提供了基于专家系统的注塑模(Mold Wizard)、钣金零件冲压模(Die Engineer)和级进模(Progressive Die Wizard)等模具设计功能,模具专家设计系统融入了模具设计师的经验和系统开发师的智慧,使用它们可以加速模具设计速度,提高产品的设计质量。
以下为UGNX系统提供的部分模具专家设计系统的简介.(1)UGNX冲压模具工程(UG/Die engineering)它是UG面向汽车钣金件冲压模具设计而推出的一个模块,其功能包括冲压工艺过成定义,冲压工序件的设计,如压力中心的调整、工艺补充面的设计、拉伸压料面的设计、分配成型工序等内容,以帮助用户完成冲压模具的设计。
同时提供了一个完整的级进模设计环境,封装了模具设计的专家知识,其基于UG/W A VE关联设计技术,系统自动抽取钣金特征,使条料排样与零件几何关联,实现了设计信息的一体化。
系统从工程建立开始,可以完成条料排样、废料设计、模架选择、功能组件设计和标准件的选取,提供提供的客户模架库、标准件库、镶件库加快了级进模结构设计的速度,提高了设计的质量和效率。
(2)UGNX注塑模设计(MoldWizards)整合了模具专家的经验,提供实务的设计流程,参数式图形建构,使模具设计经验较少的工程师也能在循序渐进的导览设计之下,使模具设计师快速完成从产品、凸凹模、模架与标准件的设计与装配、工程图一系列过程。
提高产品的设计质量同时大幅度缩短制程周期,降低了生产成本。
系统以3D产品传递资料,弹性灵活的机构设计,使设计模具工作具有更多弹性空间。
通过建立模具设计工程、模具簇、建立坐标系、设置收缩率、设定凸凹模毛坯尺寸、模具辅助工具及分模、调用标准模架库及标准件、设计滑块和顶出机构、设置浇口流道与冷却系统、设计电极、模具总装与零件清单BOM表等快速的完成模具的设计、标准件配置到NC编程环境。
由于SMC成型热压模具,其结构与冲压模类似,同时有注塑模的特点,如加热系统、抽芯结构等特征。
在利用UGNX进行该覆盖件的模具设计时,要根据产品的结构特点进行功能的合理应用,如等厚度的外蒙皮其分型面的设计,可直接利用UGNX模具专家系统提供的模具分模功能来完成。
SMC模压成型设备主要包括液压机和模具,模具结构总体设计由凸凹模、加热系统、顶出机构、切边机构、抽芯结构送料机构等部分组成。
SMC成型模具主要有半溢式垂直分型和半溢式水平分析两种结构,如下图3所示为SMC成型的覆盖件外蒙皮的凸凹模具结构。
图3. 外蒙皮覆盖件模具结构示意图2. SMC成型覆盖件模具数控编程UnigrahicsNX/CAM由8个重要组成部分:包括三维建模、刀具轨迹设计、刀具轨迹编辑修改、加工仿真、后置处理、数控编程模板、切削参数库设计和二次开发功能接口。