Siemens PLM Sortware征文：UG NX软件在模具设计及模架虚拟装配中的实际应用

3.2 数据引用与共享

    UG系统为了尽可能的利用已有数据，减少不必要的重复建模，降低出错几率，提高综合效能，最大限度地使用了数据之间的引用关系。而这种引用根据用户使用程度的不同可以有以下三个应用层面：

3.2.1 UG各应用模块之间相互引用

    UG 所有的应用模块共享其统一的模型。即建立模型后，则该模型可同时被制图、装配、加工、机构分析和有限元分析等应用模块所引用，当模型修改时，相关应用自动更新或延迟更新，这也是UG相比其它CAD/CAM/CAE软件优越性之一，它能大大缩减了产品的开发周期，并避免了重复的设计，尤其在大型装配中体现。

3.2.2 文件之间相互引用

    UG对零件的装配，与实际产品的装配不同，是一种利用电脑的虚拟装配。它是将一个零件模型引入一个装配模型时，虽然可以正常显示零件模型，但并不是将该零件模型的所有数据都接收过来，而只是在两者之间建立一种引用关系。这种关联的引用关系的双方在任意一方发生变化时，都会引起另一方相应的变化。比如，文件1存储零件模型，文件2存储装配体模型，两文件之间建立有引用关系。如果文件1中的零件模型发生了更改变化，那么文件2中的装配体也将相应的发生变化；同样，如果修改了文件2中装配体引用的零件模型，那么文件1中的零件模型也将相应的发生变化。

3.2.3多人之间相互引用

    UG最高层面的数据共享体现在支持整个产品的开发过程上。在此过程中，多名设计人员可利用不同的模块来完成同一产品的不同开发工作，但他们共享同一产品模型。这种模型就是主模型，主模型是各个模块都能引用的部件模型，是并行工程思想在UG中的一种体现。所以该产品模型由多个文件共同组成，任何一名设计人员对产品所做的工作，其他设计人员都可以实时利用到其变化。这将实现互动、互通，可极大地避免了设计人员的重复劳动，并因此提高产品开发效率。

3.3 UG中装配模式

3.3.1 多零件装配（Multi－Part Assemblies）

    用此方法进行装配，装配件中的零件与原零件之间是一种拷贝关系而非连接关系（概念近似于UG建模中的非参数化），对原零件的更改不能自动反映到装配件中，既消耗系统内存，又影响其装配速度。所以并不提倡此类装配方法。

3.3.2 虚拟装配（Virtual Assemblies）

    用此方法进行装配，装配件中的零件与原零件之间是链接关系，对原零件的更改会自动反映到装配件中，从而节约了系统内存，提高了装配速度。所以推荐此类装配方法，下面我们将谈到此类方法的应用。添加或创建组件到装配体后，还要确定各组件之间的配对关系，以确定组件的装配位置。UG提供了八种确定组件装配位置的方式，看其图标就明白它们各自用途，所以在此就不予赘述。

4、切边模架在UG中的虚拟装配

    通过上面的介绍，我们根据切边模具及热冲孔（精整）模具的设计要求及现有情况，将锻件作为主模型，依据主模型建模，来谋求切边模具及热冲孔（精整）模具在建模中模具型腔的一致性。可能由于客户持续性改进以至于主模型需要更改，我们仅仅更改主模型后，切边模模型和精整及冲孔模模型也将做相应的更改（前提是模型间要建立相关联）参见图（3）、图（4）。

图（3） 切边模模型                   图（4） 精整及冲孔模模型

    初步建立好切边模模型和精整及冲孔模模型后，并不能直接送入加工车间加工制造。我们还要根据现有生产设备，设计与之相应的上、下模板及其众多零件进行虚拟装配，来满足“锻件能放得进去，切得下来，拿得出来，同时模具也要保证足够得强度”的基本设计原则，而且尽可能的提升生产节拍，给企业带来可观的经济效益。为此，我们可以对模板及其众多零件进行设计建模，再使用UG中自底向上装配（Bottom－Up Assembly）方法进行虚拟装配，也可以反复修改，直至满足各方面的要求为止。各类装配用零件在此就不一一向大家介绍。现将根据最终的设计要求和原则，在UG中完成了切边下模架的虚拟装配及其整个切边模架的虚拟装配。参见图（5）、图（6）。

 图（5） 切边下模架的虚拟装配           图（6） 整个切边模架的虚拟装配

    面对模架上密密麻麻的各类销孔以及螺丝孔，设计人员在绘图和校对、审核过程中无疑是令人头痛的工作，一个销孔要由两个定位尺寸及一个孔径尺寸来决定，以此类推，销孔和螺丝孔越多其相应的尺寸就越多。并且各个零件又要根据自身的定位尺寸对号入座，即使错了任何一个位置尺寸，模架将无法装配并工作。这就突显了UG虚拟装配的优越性。同样，对于加工钻孔，操机人员如果按照图纸制作就非常容易出错，甚至使切边模板加工报废。不但影响了产品开发进度，又使企业增加了成本损耗。我们就完全可以利用UG强大的CAM功能，对上、下模板进行加工编程或整个装配模型仿真加工模拟，避免现场加工时模架上各部件与加工刀具的碰撞，可谓是省时、省力。不仅如此，还可以利用整个装配模型进行仿真运动分析及有限元分析，或做成仿真运动动画，给客户进行直观的模拟演示。通过使用UG虚拟装配功能，将模型输入加工车间生产出了每个零件，并进行了实际装配，设计、加工、装配成功率达到100％，整个开发周期提前了一倍，为产品迅速占领市场赢得了充裕的时间，也给企业带来了巨大的经济效益。装配加工好的模具参见图（7）、图（8）。

图（7） 现场装配加工后的切边冲头模       图（8） 整个切边模架的实物装配合模

5、结束语

    Unigraphics软件拥有无缝集成的产品开发环境，不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且在设计过程中进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟及其加工编程模拟，大大提高了设计的可靠性。利用UG软件，不仅可以实现在产品开发全过程的各个环节保持相关，而且可以通过网络，使各设计人员之间的数据相关，从而实现多人异地协同工作。由于笔者水平有限，诣在通过此切边模架实例的虚拟装配，将自己的设计理念分享给各位读者，在此希望能起到的抛砖引玉作用，文章中难免存在疏漏和错误，恳请读者批评指正，相互交流共同进步。