耿 吉

（江苏省昆山市第一中等专业学校，昆山 215300）



基于UG的塑料模具数控加工工艺探讨

耿 吉

（江苏省昆山市第一中等专业学校，昆山 215300）

摘 要：鉴于人们对塑料制品提出的更高要求，在曲面造型的塑料制品中，采用传统的塑料模具加工已经不能保证其精密度和质量。针对这一问题，本文提出基于UG软件的塑料模具数控加工工艺，并设计、分析模具，自动生成加工程序。

关键词：UG 塑料模具 数控加工 工艺

引言

UG是一种应用软件，是在CAM、CAE、CAD软件上发展起来的一种综合软件。应用UG软件可以进行模具设计和分析，实现产品的设计和数字化造型加工，并进行验证。由于UG软件是一种综合性的交互软件，可以构建多种复杂的造型和实体，因此得到了塑料加工行业的青睐，尤其是在模具行业的三维设计中得到了广泛应用。将UG应用到塑料模具数控加工中，可以提高模具的加工质量和精密度。

1 UG软件应用与其在塑料模具数控加工应用中的必要性

在我国经济不断发展的背景下，我国工业得到了迅速发展，塑料制造业也面临着新的机遇和挑战。塑料制造的发展过程中，除了对塑料制品本身的质量提出了更高要求外，还要求其满足人们的审美观点。很多塑料制品已经不仅作为容器，还成为了一种艺术品，要满足人们的审美要求［1］。现代社会高度重视创新，主张产品的造型创新和性能创新。因此，在产品的开发过程中，要创新开发技术，从而控制产品制作的成本，以期在激烈的市场竞争中脱颖而出，增加产品的利润和效益。所以，塑料模具在加工过程中必须具有独特的个性和特点，要提供多样化的设计方案，要在以往的产品开发经验上融入新的思考。

UG软件是一个交互性CAD/CAM系统，可以提供产品工程的解决方案，为用户的塑料产品模具设计和加工提供对应的数字化造型，并对造型的可靠性和可行性进行验证。UG本身就有非常强大的功能，应用UG软件就可以对各种复杂的造型和实体进行设计和构建，满足现代工业生产对塑料模具多样化、个性化和功能化的特点要求。UG软件应用到塑料模具加工中，尤其是在行业模具的三维设计中，具有很多优势。将UG应用到塑料模具加工中，可以对产品的制作过程进行及时变更和革新，并运用专业知识进行管理，使所有的工作人员都可以参与到产品更变和革新中，从而创造出更高的利润［2］。UG的运用还可以结合一定的准则确认每一个设计决策，从而避免由于决策人员的一时判断失误而做出错误决策，以得到更加合理的解决方法。总之，运用UG进行塑料模具加工，可以不断优化产品的设计过程，并对生产成本进行控制，从而获得最大的经济效益。

2 基于UG的塑料模具数控加工工艺流程

2.1 创建三维模型

运用UG进行塑料模具数控加工设计，首先必须要构建一个三维模型。在构建三维模型的时候，需要技术人员根据已有的模具图纸，充分使用UG软件中的CAD版块构建一个模具的实体模型。此外，也可以通过其他方式，导入其他格式的图纸文件创建模具的三维模型。虽然这两种方法最终都可以构建模具的三维模型，但是UG软件中的CAD版块是在UG软件本身的基础上进行创建的，不需要其他文件的参与，而导入其他格式的图纸文件却需要外在文件的参与。然而，无论采用哪种方式，在构建三维模型的时候，一定要严格按照已有模具的图纸进行设计，从而保证模型中所有数据的精度。只有模型数据的精度得以保证，模具后面的数控加工中才能保证质量。在创建三维模型的时候，当生成一个毛坯后，还需要对镶块的地面进行拉拔，以保持整个模具的高度比镶边的最高高度高约2mm，且要留出一定的加工余量，保证零件最高面的加工质量达到一定的要求和水平。

2.2 确定工艺流程

在完成三维模型的构建后，需要确定加工的工艺流程。只有确定正确的工艺流程，才能进行数控加工工序。在确定工艺流程的时候，操作人员首先应该打开UG软件，点击操作页面上“应用模组”中的“加入模组”，进入对话框，制定相应的工作流程。（1）根据之前创建的三维模型选择加工模式，主要的加工模式包括型腔加工、平面加工和三轴连续曲面加工；（2）选择加工模式后，制定加工的坐标系，且选择合理的切削方式和工艺参数；（3）确定加工步骤，由UG软件自主生成CLSF刀具源文件；（4）根据模具加工制作机床的类型，明确处理文件，自动生成对应的NG加工程序；（5）将生成的NG加工程序传输到数据机床中，并选择合适的夹具和安装工具，确定数控机床的加工坐标后就可以开始加工。

2.3 设置加工工序

2.3.1 毛坯加工

在毛坯加工过程中，首先要选择毛坯材料。毛坯材料的选择应该根据具体的塑料模具数控类型确定。对于加工量较大的毛坯，采用分层进给铣削的方式可以有效减少机床的负荷，且也可有效延长刀具的使用寿命。在毛坯加工过程中，选择三维模型镶边拉拔产生的实体。采用型腔加工的模式，并根据实体零件外形加工的切削模式来确定零件需要加工形成的大致造型和外形。在选择加工刀具的时候，不能盲目选择，要同时综合多方面的影响因素，选择硬质合金涂层铣刀，一般进给速度控制在615mm/min，转读控制在7886转/min；在进行分层铣削的时候，保持每一层的切深为0.5mm。

2.3.2 型芯表面加工

加工模具的曲面时，由于采用型腔加工的模式对毛坯加工，因此在分层加工的时候会产生很多阶梯状的刀痕。因此，在完成初步加工后，还需要采用三轴连续曲面加工的加工模式对曲面进行精加工，以使工件的整个表面更近光滑，表现出更好的质感。在采用三轴连续曲面加工模式的时候，加工区域为型芯表面，同样选择硬质合金涂层铣刀作为加工工具，进给速度控制在615mm/min，转读控制在7886转/min。在确定加工方式的时候，应该根据加工的工艺流程来确定，并确定加工的工艺参数。需要确定的加工工艺的参数包括刀具的选择、加工余量的确定、加工精度的要求、主轴转速的确定进给速率的确定和切削步距的确定等。

3 结语

将UG应用于塑料模具数控加工，可以对复杂的三维型面以及曲面等进行加工，从而快速准确地确定加工的工艺参数和程序，大大提高加工质量和加工效率，减少人为出错的概率，同时有效控制模具加工成本，满足人们对塑料模具的个性化需求和多样化需求，以期为企业带来最大的经济效益。

参考文献

［1］刘武常.机械加工危险性控制研究［J］.中小企业管理与科技，2015，（4）：35-36.

［2］何磊.基于UG的数控加工技术在模具加工中的应用［J］.科技传播，2013，（12）：183-188.

Study of Plastic Mold NC Machining Process Based on UG

GENG Ji
（The first secondary school in Kunshan， Kunshan Province，Kunshan 215300）

Abstract:In view of the higher requirements of plastic products， the traditional plastic mold processing can not guarantee the precision and quality of the plastic products. To solve this problem， this paper proposed plastic mold NC machining process based on UG software， and the design and analysis of mould，automatic generation of machining program.

Key words:UG， plastic mold， numerical control machin ing，technology