1 UG CAD在鍛造模具方面的應用

　　UG具有參數化設計、非參數化設計、強大的空間曲面設計的功能。UG在鍛造模具CAD方面應用分成兩部分

　　(1)三維鍛造產品造型設計

　　(2)鍛造模具三維造型設計。

　　1.1 UG在CAD三維鍛造產品造型設計說明

　　完善的三維鍛造產品造型設計是下一步鍛造模具設計的前提和基礎。鍛造產品三維造型是由點、線、面等基本數據通過拉深、旋轉、掃面、放樣、倒角、切分、曲面縫合、布爾運算、拔模、抽殼等命令完成簡到繁的設計過程來實現毛坯輪廓實體。

　　在UG中進行鍛造產品造型設計基本原則是多余的部分去掉、少的部分補充上--即多去少補的原則。鍛造產品三維造型設計中曲面造型是最復雜和最難完成的工作，現曲面數據來源一般有3種方法：一是原創產品設計方法，此法可用自己的思路由草圖逐步建立曲面模型;二是根據客戶提供二維圖紙進行曲面造型設計，即所謂圖紙造型;三是逆向工程學法設計，即通過點測繪客戶產品或用三位掃瞄儀掃瞄客戶產品形成基礎數據設計。

　　1.2 UG在三維鍛造模具圖的設計說明

　　由于金屬塑性變形程度是有一定限度的，所以鍛造最終一個毛坯是由多套模具組合完成的，一般可分為預鍛、初鍛、終鍛幾套鍛造模具。由于最終一個毛坯(即終鍛毛坯)是通過預鍛毛坯、初鍛毛坯一步步鍛造完成的，這就需要分別設計對應的預鍛毛坯、初鍛毛坯且它們金屬質量相等。

　　每套鍛造模具的上下模型腔是根據對應的預鍛毛坯、初鍛毛坯、終鍛毛坯來完成的。下面以鍛造終鍛模具為例說明模具設計過程：

　　(1)導入三維終鍛產品造型見圖1(即終鍛毛坯造型)建立鍛造模具文件。

　　(2)設定收縮率。

　　(3)創建分模面。

　　(4)由三維終鍛產品圖通過抽殼、分割等命令完成上下模基本體設計，見圖2。

　　(5)終鍛模具模架和連接板等附件設計。

　　(6)裝配體運動模擬。

　　(7)創建模具工程圖。

　　模具材料的選擇：為了提高模具使用壽命，一般廠家將凸凹模都選用H13鋼，而其余輔助件為了降低成本可選用A3鋼。

　　2 UG CAM在鍛造模具方面的應用

　　(1)可以用原有的三維鍛造凸凹模數據模型導人UG CAM中或直接用UG CAD設計鍛造凸凹模數據模型切換到UG CAM中(見CAD部分)。

　　(2)機加毛坯定義方式一種是通過數據導入方式來定義毛坯。另一種是通過自己在UG CAD設計方式來定義毛坯形狀，此方式自由度比較高，可以通過不同圖層來顯現或隱藏來決定是否選取。第三種是用UG凸凹模造型通過偏置方式定義圓形或方形模具毛坯，此方式定義毛坯自由度比較低。

　　(3)鍛造模數控加工編程基準點的確定方式。一種方式是用毛坯下端面中心點定義基準點：此方式好處是數控加工后此點依然存在，數控修改模具時可再利用此點。另一種方式是用毛坯上端面中心點定義基準點：優點是加工容易找正。第三種是用毛坯邊面頂點定義基準點。

　　(4)按鍛模加工精度等級順序分為：①粗加工②半精加工③精加工④清角加工⑤電極加工加工軌跡生成。

　　(5)刀具選擇：根據粗、精、清角加工位置不同特點選擇刀具見圖3(主要包括刀具種類、刀具材料選擇，刀頭形式、刀片尺寸，刀桿形狀、刀桿尺寸)。

　　(6)刀具主軸轉速：根據粗、精、清角加工位置和造型的不同特點制定加工轉速。

　　(7)刀具進給率：根據粗、精、清角加工位置和造型的不同特點制定進給率。

　　(8)按加工形式分：①面加工;②型腔加工(凸凹處);③側壁或橫切加工(側面或斜面);④曲面加工;⑤小曲面精加工曲面加工。

　　(9)鍛造加工軌跡生成見圖4。

　　(10)鍛造模仿真模擬加工：將加工出的模型與最終要求成品進行對比觀察有無過切現象。

　　(11)通過后處理程序生成G代碼。

　　(12)用傳輸機將后處理生成G代碼文件傳輸到數控機床供機床使用。

　　應用技巧：對G代碼文件如何修改有兩種方式：

　　①用記事本軟件對G代碼文件進行修改。

　　②將生成G代碼文件傳輸到數控機床上后在機床面板上修改。由于UG功能過于強大，不要過于追求為了完全掌握軟件而學習軟件，而是應該為應用軟件而學習軟件。

　　3 結論

　　通過用UG NX進行鍛造模具設計、制造CAD/CAM的分析研究，可以得出實踐結論用UG NX進行設計編程可以降低設計成本、提高設計精度、縮短設計周期、提高生產效率、增強企業競爭力，它為我國早日實現鍛造產業世界先進水平提供了有力工具。