一、引言
Unigraphics(简称UG)是集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件,是当今
世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件,广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。汽车工业是全球制造业的支柱产业之一,随着市场需求的改变,汽年的更新换代速度日趋加快,其模具的设计、制造速度的快慢直接制约着汽车业的发展。采用模具三维设计,在整个汽车覆盖件模具生产过程中实现无图化生产是加快模具制造速度的最佳方法。
二、UG的特点
UG具有非常灵活的建模方式。模块化装配建模。可提供自顶向下(top-down)、自底向上(bottom-up)两种产品结构定义方式可方便的替换产品中任一零部件,刷新部件以取得最新的工作版本,零件可并行设计产品中各自装配零件。方便的二维绘图。强大的CAM功能。一流的钣金件制造。集成的数字分析。丰富的用户开发工具。内嵌的工程电子表格。UG提供了逼真的照片效果渲染。可分阶段实施的
数据管理。无图生产的关键:CAD/CAM/CAE与PDM集成,可管理CAD数据以及整个产品开发周期中所有相关数据。
正因为UG具有以上所述的强大的功能,因此可以在汽车覆盖件模具的生产流程中采用基于UG的工艺分析、模具设计、编程加工等方法。在大多数采用UG三维实体设计的模具制造厂家,其相关的技术部门采用的软件都是与UG相关的软件。目的是利用三维实体设计的优势,从保丽龙制作到模具本体加工最终实现无图化的加工。
三、基于UG的汽车覆盖件模具三维实体设计的流程
模具设计的前序是冲压工艺的制作,模具设计者接到工艺后,要详细透彻了解工艺内容和数模型面的好坏。必要时要将数模进行修理完善,是指达到三维实体设计的标准。然后才能进行下一步三维实体设计工作。设计流程如下:
1.缝合工艺数型。
2.分别设置与X-Y平行的平面作为割部件的基准面,并将工艺所给的轮廓线(分模线、修边线、翻边线、坯料线等)分别投影到平面中去。大概估计部件尺寸,并将轮廓在草图中绘制出来,粗略布置一下筋位置。注意模具轮廓和筋的位置需在草图中约束。
3.返回MODELING模式,并通过拉伸命令来生成实体。并用工艺数型来截取实体以获得工作部分。
4.分别为各部件装配标准件。
5.调整模具尺寸及筋的位置。
6.将各部件装配为一个文件。
7.出工程图。
四、基于UG的汽车覆盖件拉延模具三维实体设计的方法
以汽车覆盖件拉延模的设计为例详细说明三维实体设计方法:
1.利用FEATURE OPERATION中的SEW命令缝合工艺数型。缝合工艺数型后,按照通常设计拉延类模具的顺序,我们先绘制压边圈的实体图。设置与X-Y基准面平行的平面作为绘制压边圈的基准面。
2.利用DATUM PLANE命令。此平面与X-Y基准面的距离是可以调整的,以便于后面闭合高度的调整。另外还需注意行程的大小。将坯料线,分模线,中心线投影到上步所生成的基准面上。
3.将分模线向外偏置3mm得到压边圈的口线,口线再向外偏置10mm退刀得到随型筋的内边界,将此线再向外偏置40mm得到随型筋。
4.将坯料线向外偏置10mm得到压料面的外边界。
5.调入机床合理选择气顶,应注意气顶尽量选择靠近分模线并均匀布置,一般开始时将所有靠近分模线的气顶保留,并校核压边力是否足够。布置时还应考虑是否需要偏心以使气顶布置更加合理。由于以上部分曲线为工艺事先给定,故可以不用参数化。
6.根据上述步骤所得压料面来大致确定模具的尺寸,其中前后向考虑调压垫的摆放位置,一般情况下调压垫安装台边界要距离压料面30mm以上,如果上模,压边圈的调压垫的安装面高度均在压料面以下,可考虑距压料面10mm以上即可。考虑模具前后向尺寸时还需考虑压边圈的强度。模具左右方向尺寸还需考虑导腿的尺寸是否满足强度要求。一般导腿厚度不应小于120mm。另外前后方向上的导腿长度一般为模具总长的1/2~2/3。