ug设计说明书（精选8篇）
题 目： 二级圆柱齿轮减速器造型设计 院（部）： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级：0801 学生姓名： 李维 指导教师：
何丽红 谭加才 完成日期： 2011年1月 8日
目录
第1章 前言.........................................................3 1.1引言..........................................................3
1.1.1减速器的功能..............................................3 1.1.2减速器传动方案............................................3 1.2任务安排......................................................4 1.2.1基本任务：....................................................4 1.2.2设计内容及要求................................................4 1.2.3进度安排：....................................................5 第2章 减速器零件建模...............................................5 2.1引言..........................................................5 2.2零件的建模....................................................6 2.2.1大的直齿轮建模............................................6 第3章 工程制图.....................................................9 3.1箱盖的转换....................................................9 第4章 虚拟装配....................................................12 4.1引言.........................................................12 4.2总装配图.....................................................12 4.2.1总装配图...................................................12 心得体会...........................................................15 参考文献...........................................................17
第1章 前言
1.1引言
目前大学生就业压力极大，要想毕业后找到一份不错的工作的话，就一定要有足够的知识水平，作为一个工程技术人员，掌握UG绘图的本领是必须的。
另外现在的实际生产中，手工制图已经成为历史，为此熟练掌握至少一项的制图软件是十分用必要的，此外将二维图转为三维图也是十分重要的一项技能。是作为工程型人才必备的基本素质。
1.1.1减速器的功能
本品为二级减速器，其功能为连接电动机和工作机，将电动机相对于工作机高速的动力经过其内部的两对齿轮转变为较为低速的。
1.1.2减速器传动方案
高速端连接电动机的，其为一对直齿轮传动，再由一对斜齿轮传动至工作机。
传动方案一般用运动简图表示。拟定传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件，选择合适的传动机构类型，确定各类传动机构的布置以及各组部分的联接方式，绘出传动装置的运动简图
54213图1.1二级圆柱齿轮减速器传动方案
1-电动机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-工作机
1.2任务安排
1.2.1基本任务：
结合各人已完成机械原理、机械设计等课程设计成果，综合应用UG等CAD软件完成齿轮减速器三维实体造型及工程图设计。
1.2.2设计内容及要求
1）减速器零部件三维造型设计。
建模必须依据设计图纸表达出零件的主要外形特征与内特征，对于细部结构，也应尽量完整的表达。
2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。
装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。
零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求，对齿轮还要有啮合参数表等）。
3）减速器虚拟装配。
将各零件按装配关系进行正确定位，并生成爆炸图。4）撰写课程设计说明书。
说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，典型零件造型的方法，工程图生成过程，虚拟装配介绍，心得体会（或建议）等，说明书的字数不少于3千字。
1.2.3进度安排：
第一天：布置设计任务，查阅资料，拟定方案，零部件造型设计； 第二天：零部件造型设计； 第三天：工程图生成；
第四天：虚拟装配、撰写说明书； 第五天：检查、答辩。
第2章 减速器零件建模
2.1引言
UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。
显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。
参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整
个模型。
基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。
2.2零件的建模如图2.1
图2.1 2.2.1大的直齿轮建模
建立齿轮的平面图进行回转并建键槽如图2.2
图2.2
在齿轮腹板开减重孔如图2.3
图2.3
输入表达式如图2.4 7
图2.4
生成渐开线如图2.5
图2.5
生成齿如图2.6 8
图2.6
第3章 工程制图
3.1箱盖的转换
打开箱盖模型图如图3.1 9
图3.1
设置图纸为A3建立基本视图如图3.2
图3.2
将图导出CGM如图3.3 10
图3.3
将图导出DXF/DWG在CAXA中打开调入A3图框如图3.4
图3.4
第4章 虚拟装配
4.1引言
零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。
根据装配的模型和零件模型的引用关系，UG软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。
自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。
从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。
混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换
4.2总装配图
4.2.1总装配图
根据配对与中心的方法装配好端盖如图4.1 12
图4.1
同样方法装好轴承如图4.2
图4.2
把轴装好如图4.3 13
图4.3
装好齿轮如图4.4
图4.4
盖好盖并装好其余零件如图4.5 14
图4.5
心得体会
说句实话，在没搞UG课程设计之前，我对UG这个制图软件还很不熟练很所东西都不会，CAD还马马虎虎，但是在这一个星期的UG课程称设计中，我学到了很多，从基本不会到慢慢熟悉，这种过程真的很美妙，这一个星期我感觉真的很充实，不过期间我也搞得很烦燥，有的时候也想干脆不搞算了，但是做事情没有一帆风顺的，一个人要想成为一个能在社会上立足的人的话，就一定要在失败，困难中学到知识，所以我还是在老师和同学的帮助下完成了本次设计任务，课程设计其实很长知识，很有意义。
这次UG课程设计加深了我对这款软件的认识，通过这次课程设计，使我熟悉了很多以前不懂得不熟悉的操作及其功能，通过查阅书籍或上网查阅资料并询问同学，使自己对这款软件印象更深刻了，既巩固了以前所学的知识也学到了很多书本上没有学到过的知识。使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有所学的理论与实践相结合起来，从理论中得出结论才能真正为啥社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
这次课程设计跟我们以后的工作性质很相似，很多机设专业的学生毕业工作后去从事技术研发，这就要求自己有一定的专业素养，并且有独立的思考能力，会熟练的利用一门或几门制图软件，这次整个三维设计均是利用UG软件制图，它运用方便，易修改，速度快，且易学好懂，不过还有很多不是太熟练的地方，这就要求我以后多加练习，更加熟练的运用此款软件，为以后找工作加些坚实的筹码。
本次的课程设计，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际，应用生产实际知识解决工程实际题目的能力；在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了很多个人无法解决的题目；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
这次课程设计使我收获颇大，真切感受到ug的强大功能，作为一名机械专业的学生，我们应该熟练掌握ug的各项功能，快速制作出三维实物，还使我学到了很多的专业知识，也经历了不少艰辛，培养了我独立思考的能力，也体会到了团队的力量，与同学们一起解决难题，也锻炼了我的毅力，不怕困难不怕失败，拥有恒心去解决任何的困难，这正是以后我们工作中所需要的，对以后的学习和生活有着重要的影响。通过这次课程设计我也找到了自己在很多方面的额不足，以后认真学习各项技能，充实自己，在实践中学习，为以后走向社会打下坚实的基础。
参考文献
鼠标由上盖、下盖和三键(左键、右键、中键)组成,主要运用曲线、特征以及特征操作、布尔运算和自由曲面等建模方法实现。鼠标三维模型如图1所示。鼠标造型设计分为以下七步:创建鼠标投影轮廓线,创建鼠标上表面横向曲线组,创建鼠标上表面空间曲面,创建鼠标上、下盖分型曲面,创建鼠标上、下盖,创建鼠标上盖前、后端及前端上、下部,创建鼠标中键孔、左键、右键。
1 创建鼠标投影轮廓线
运用草图命令绘制鼠标投影轮廓线如图2所示。
2 创建鼠标上表面横向曲线组
运用拉伸、矩形、椭圆、圆弧、偏置、分割曲线、曲线倒圆、组合投影、镜像曲线命令来完成。鼠标毛坯拉伸距离为60mm,鼠标毛坯如图3所示。鼠标上表面横向曲线共有三条,其中横向曲线2由椭圆弧和圆弧组成,横向曲线1由曲线组1、曲线组2组合投影得到,横向曲线3由横向曲线1关于YC-ZC基准平面镜像得到。鼠标上表面横向曲线组如图4所示。
3 创建鼠标上表面空间曲面
运用平面、移动对象、点、样条、通过曲线网格命令来完成。运用通过曲线网格命令创建鼠标上表面曲面时,主曲线为七条样条线及左、右两个点,交叉曲线为三条横向曲线组。鼠标上表面空间曲面如图5所示。
4 创建鼠标上、下盖分型曲面
运用偏置曲线、圆弧、直线、圆角、拉伸命令创建鼠标上、下盖分型曲面如图6所示。
5 创建鼠标上、下盖
运用移动对象、修剪体、拆分体、移除参数命令创建鼠标上、下盖如图7所示。鼠标上表面空间曲面沿-Y移动50mm,分型曲面沿-Y移动54mm。拆分鼠标上、下盖后执行移除参数命令,完成参数移除操作,从而生成独立参数的鼠标上、下盖模型。
6 创建鼠标上盖前、后端及前端上、下部
运用草图、拉伸、拆分体、移除参数、移动对象命令来完成。利用已拉伸的切割面将鼠标上盖拆成前端和后端如图8所示。将鼠标上表面空间曲面沿-Y移动51.5mm,并利用该曲面将上盖前端拆成上、下部如图9所示。
7 创建鼠标中键孔、左键、右键
运用拉伸、倒斜角、边倒圆、拆分体命令创建鼠标中键孔、左键、右键如图10所示。已完成的鼠标三维模型如1所示。
8 结语
利用鼠标上表面及分型曲面将鼠标毛坯拆分成上、下盖,利用切割面将鼠标上盖拆分成前、后端,利用鼠标上表面将上盖前端拆分成上、下部,并在前端上部上创建中键孔及将前端上部拆分成左键、右键。
摘要：为提高零件三维数字建模的效率和质量,提出了一种快捷的、通用的设计方法。以鼠标快捷三维造型为目标,采用UG建模命令进行建模设计,并采用通用的设计方法来实现。实验结果表明该零件的设计质量达到了预期的要求,为机械零件的三维数字建模提供了设计思路和方法,对其他类零件的建模方案具有重要的指导意义。
关键词：UG,鼠标,造型设计
参考文献
关键词：UG 机械设计
1.前言
Unigraphics（简称UG）是美国ugs推出的一套CAD /CAM /CA E 集成软件系统，可应用于产品的整个开发过程，包括产品的概念设计、建模、分析和加工等。它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，而且还可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析，能够提高设计的可靠性，同时，还可以运用建立好的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工。在不需要实际制造样机的情况下，模拟了大部分实际情况。这就使得新产品开发的周期大为缩短，使新的产品能尽早占领市场，为企业赢得最佳效益。
2.UG 在机械设计中的应用
UG软件作为机械工程设计中最具活力的工具之一，它主要应用于机械设计的以下诸方面：三维实体造型、设计审查与评价（如干有限元分析、机构运动分析、动力学分析等）、结构优化、工程图的制作、钣金设计、管线布置、工装模具设计等。在机械设计中使用UG软件具有更高效率、更高质量、更低成本的优势。具体表现在以下几方面：
（1）采用三维设计，使产品更加直观、形象
机械类产品是一种看得见摸得着的三维实体。然而传统的机械设计是用正投影法二维视图来表达设计人员的设计思想。虽然这种方法能产品尺寸结构等信息，但却存在着一些弊端。首先：无论是设计人员还是加工人员都要经过专门训练才能在大脑中将二维视图转化成三维实体。其次：如果产品有复杂的装配关系，或者复杂的曲面，则使用二维视图表达显得力不从心。再次：如果设计及绘图过程中稍有不慎，就容易出现错误，并且不容易发现。而使用UG三维软件可以直接用计算机呈现出设计者设计的三维模型，随时计算出产品的体积、面积、质心、重心、转动惯量等，其最大的好处是三维设计形象直观，设计结构的合理性让人一目了然，容易在模拟装配时发现错误的结构尺寸。UG软件允许在装配环境中设计新零件，利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。
（2）数据的相关性
在整个产品开发流程中，应用装配建模和部件间的数字驱动，建立了零件之间的相互参照关系，实现各个部件之间的相关性，只需要更改部件或者装配中的零部件尺寸，就可以方便的更改全局的零部件尺寸。同时，在整个产品开发流程中，应用主模型方法，实现集成环境中各个应用模块之间保持完全的相关性，不需要重新生成模型。
（3）装配干涉、运动分析、动力学分析
由于传统的二维设计不够直观形象，所以比较难发现系统的装配干涉，或运动干涉。而在UG中可以使用不同的约束把各个机械零件装配起来，如果发现干涉就可及时对零件的结构尺寸等进行修改。在产品装配模型完成后还可以进行运动仿真分析，模拟和评价机械系统的一些特性，如位移、运动范围、加速度、速度、力及运动干涉，評估产品的功能与开发的目标是否相符。UG软件可以模拟真实环境中的工作状况， 可以在产品的设计阶段直接检查机械系统中各个零部件在空间的装配和干涉情况， 最终实现可视化的设计。
（4）高级仿真和优化设计
传统的设计计算与UG 有限元分析模块比较，UG 软件可快捷地对所设计零件进行强度校核，更精确地分析出最大应力及最大应力的位置，并结合参数化设计的方法进行优化，确定出满足设计负荷及安全系数要求的合理结构；同时将机械设计工程师从复杂的理论计算中解放出来，将更多的精力放在优化设计及结构设计上，从而极大地提高了设计水平和效率，并且做到优化设计，减少材料消耗和成本，增加产品的可靠性。
（5）设计过程数字化方便信息传递
由于先进的信息处理技术不仅使设计过程全部数字化，而且设计的产品在正式加工制造之前，即可利用UG三维设计技术实现虚拟组装、动态仿真及有限元分析，在产品正式加工前发现设计缺陷并进行改进，大大缩短了设计时间，极大地提高了设计效率和设计质量。另外，随着信息高速公路的开通，信息传输技术已达到了一个新阶段，设计图纸甚至跨国传输、设计方案的实时异地讨论、异地现场修改都已成为现实。
3.UG在机械设计应用中的不足
UG软件在机械设计中的优势是非常明显的，其技术是新兴技术，仍在高速发展。它给企业带来了效率和效益。但其应用却存在着不足，主要表现在：
（1）应用UG的层次不高，目前很多单位在用UG 软件，但大多数只是在用该软件做三维造型和结构设计。当然这也有很多优点，设计直观、修改容易。但是如果只停留在这个阶段，并不能称之为真正的机械设计，因为这只是借鉴了前人的设计经验，至于为什么要这样设计，我们还需要进一步的对机械产品动力学分析、有限元分析等，同时验证我们设计的产品是否满足了设计的要求，这样才可以真正体现UG软件的强大功能。
（2）精通UG软件的设计人员较少，不能充分发挥UG的功能。随着UG软件的推广，大家对该软件有了一定的了解，也意识到它的巨大优点，但同时精通CAD、CAM、CAE三个模块的设计人员比较少，大多数工程师很难在短时间内同时掌握三种模块并灵活运用，他们设计出来的产品就很可能存在一些缺陷。
4.结语
模具制造技术专业课程标准 《UG模具设计》课程标准 【课程名称】 《UG模具设计》 【适用范围】
中职模具制造技术专业 【课程性质和任务】 本课程是机械类专业课，在模具制造技术专业中占有重要地位，本课程主要讲解注塑模具设计的一些基础知识、模具向导模块的主要功能以及介绍使用模具向导模块进行模具设计时，怎样通过过程自动化、参数全相关技术快速建立模具型芯、型腔、滑块、镶件、模架等模具零件三维实体模型。
先修课程是《金属材料及热处理》、《工程力学》、《机械设计基础》、《互换性与测量技术》和《塑料成型工艺及设备》等，后续课程有《塑料模具设计》、《模具制造工艺》和《模具价格估算》等。【设计思路】
介绍注塑模的UGNX8.0的设计流程：产品模型准备、产品加载和初始化、设置模具坐标系、计算产品收缩率、设定模具型腔和型芯毛坯尺寸、模具型腔布局、建立模具分型线、修补分模实体模型破孔、建立模具分型面、建立模具型腔和型芯、使用模架、加入模具标准件、模具建腔，每个设计流程后面附录上一两道对应的练习题，最后结合典型塑件作为模具设计项目。
【课程目标】
掌握塑料制件结构设计，掌握模具结构（浇注系统、成型零部件、合模导向机构、侧抽芯机构、顶出机构、排气系统、温控装置、模具结构件等）的设计，掌握典型模具结构的组成和动作过程，掌握注塑件的成型缺陷和解决方法。知识目标
了解塑料成型的基本理论、工艺基础； 掌握塑件设计的基本原则；
掌握各种塑料模具的基本结构及设计理论；
了解塑料成型模具的新工艺、新技术及发展方向。【职业能力目标】
能够使用UG NX8.0进行塑件的设计。能够设计各种类型机构的注射模。
能够对注塑件出现的问题进行分析与解决。除了上述的能力目标外，在教学过程中结合各种注射模具设计的基本理论和具体方法进行案例教学，培养学生的设计能力和解决问题的能力，培养诚实守信、爱岗敬业、科学严谨一丝不苟的的工作态度，具备良好的身体素质，能够吃苦耐劳，与他人良好沟通的职业素质和团队合作精神。【课程内容和要求】 序号
学习主题
课程内容及要求
技能知识及要求
课时
绪论
1、了解塑料的分类、性能；
2、理解注塑成型的工作原理、工艺参数、注塑模具的典型结构；
3、了解注塑模具的一般类别。
1、掌握模具设计的基本程序；
2、掌握注塑模成型零部件结构，型腔的结构设计，型芯和成型杆的设计；
3、熟练注塑模向导设计。
２
NX模具设计入门
1、了解装载产品模型，模具坐标系，模具收缩率工件设计；
2、掌握多腔模布局，多件模设计；
3、了解重定位方法，删除单个产品的阵列；
4、掌握模具初始化和创建工件和布局。
1、掌握NX8模具设计中的初始化项目操作；
2、掌握模型布局，模型编辑。分型线和分型面设计
1、了解分型的概念、步奏、分型导航器；
2、掌握区域分析、创建分型线、编辑分型段；
3、掌握分型面的创建步奏；
4、了解分型面的编辑、删除、添加和曲面补片；
1、掌握创建和定义分型线；
2、掌握分型面的创建；
3、知道怎样编辑分型面。
注塑模工具
1、了解曲面补片的概念；
2、掌握实体补片、边缘修补、修剪曲面的补片；
3、掌握编辑分型面和曲面补片，扩大曲面补片，拆分面。
4、了解创建方块、分割工具和实体计算工具的使用；
5、掌握创建模具分型、模具壤件、模具浇筑系统、冷却系统和创建模具浇口套和腔体。
1、能熟练掌握片体修补工具的操作；
2、熟练掌握曲面工具；
3、能根据之前所学对注塑模的设计；
4、熟练盖板模具加工的流程。
区域分析
1、了解型腔区域和型芯区域的定义；
2、学会编辑分型线和引导线，编辑分型面；
3、学会创建型腔和型芯并且提取区域。
1、熟练掌握定义区域；
2、熟练掌握案例中模具分型：初始化项目、创建分型线、创建分型面、创建型腔和型芯的这一过程；
3、熟练掌握外壳模具加工项目中的创建模具分型、创建模具壤件、模具浇筑系统、模具冷却系统、创建模具顶杆和模具腔体。
模具分析
了解拔模分析和交换模型； 了解厚度分析；
知道型材尺寸和计算面积；
1、掌握计算面积的要领；
2、通覆盖件模具加工的案例，掌握创建零件模型，模具分型，模具壤件，浇筑系统，冷却系统，顶杆和腔体的操作。
模架和标准件
1、了解模架的类型，示意图和模具规格；
2、学会编辑注册文件，编辑模架数据，旋转模架，布局信息和表达式列表的相关指令；
3、学会选择标准件和指导便逐渐的属性。
1、掌握模架的作用和结构；
2、掌握模架的设计；
3、掌握标准件及其要领；
4、通过加载模架案例学会初始化项目，创建型腔和型芯创建模架的技术要点。
综合范例
1、学会面板及模具加工案例；
2、支架及模具加工案例。
掌握两个案例中模具设计的基本流程，并且能通过这个流程操作同之前的概念联系起来，根据自身的情况查漏补缺。【实施建议】
1、教材编写
根据三年制中职教学特点及专业人才培养方案和本课程标准，开发校本教材。
依托行业，与业内优势企业合作，构建校企合作网络，建设校外实训基地，为学生实训和定岗实习提供场所。聘请企业技术骨干作为专业顾问和兼职教师，参与课程建设与教学。要将行业企业的工作流程与规范、先进的企业文化引入教学中。
教材编写应充分体现项目课程的特点，围绕项目设置相应工作任务，力求任务明确，可操作性强；给学生有自主开发、协作的能力培养，便于学生自主学习。注重新技术、新知识、新工艺、新方法的介绍，为学有余力的学生留下进一步拓展知识能力的内容和空间。
2、教学建议
教学由专兼老师共同完成，校内专任教师主要负责理论教学，兼职教师或企业专家提供技术支持和实训指导。
要求教师具有一定的模具工程生产实际背景，系统掌握机械设计与制造知识，具备塑料模塑成型工艺与模具设计能力，具备塑料模具装配与调试技能，掌握一定的教学方法与教学艺术 教师在教授这门课程前，学生应当具备识图与制图、建模能力；材料及热表处理方法选用能力；机构选用与设计能力；公差精度选用能力等课程的基础知识。
综合利用模具设计室（微机50台与NX8.0软件、一套投影仪设备，若干外设）；模具陈列与拆装实训室（40套模具、20个钳工工作台及配套工具）；模具生产性实训基地；成形实验室实训室（注塑机一台，液压机一台、冲床及外围设备）应加强对学生实际职业能力的培养，强化案例教学或项目教学，注重以任务引领型案例或项目诱发学生兴趣，使学生在案例分析或项目活动中了解UG NX8.0模具设计课程。
3、教学评价
建议考核由学生、专任教师与企业技术人员共同完成。学生自评，专任教师考核学生的学习态度，理论知识掌握情况以及与企业技术人员共同完成学生的项目完成情况。
4、课程资源的开发与利用
可用资源有教材、塑料模具设计指导与资料汇编、教案、多媒体课件、模具生产企业（校企合作）、实物、技术手册、PRO/E软件、工程案例、国家（省级）精品课程网站等。
搭建产学合作平台，充分利用本行业的企业资源，开展“工学结合”的教学活动，并在合作中关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。
利用各种实训室，开展“教、学、做”一体的教学，满足学生综合职业能力培养的要求。【其他说明】
随着机械设计自动化的不断发展，CAD/CAE／CAM 一体化软件层出不穷，UG软件便是其中之一。UG软件能将机械设计与生产的全过程集成在一起，它通过一种独特的参数化的以及面向零件的3D实体模型的设计制造技术，改变了传统的设计理念，为我们提供了一条更直观、更有效、更快捷的设计途径。在机械制造中，利用UG软件可以创建实体零件模型及组装造型，它具有运动模拟功能、虚拟装配功能、产生工程图功能、高级数控功能等，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。在此，仅就UG软件在钣金设计制造中的应用，作一个初步探讨。
1 钣金件制造业概况
钣金零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。由于冷冲压工艺具有生成率高、适合大批量生产等优点，所以钣金零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工、粮食加工机械等工业中应用十分广泛，在目前的零件加工行业中逐渐成为一个重要的组成部分。钣金零件传统的设计方法是钣金工程师在大脑里构思三维的产品，再通过大脑的几何投影，把产品表现在二维图样上，工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转化和繁琐的查表、计算中。而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工—— 划线(放样展开)、裁料、成形、联接和装配，费时费事费力。若将计算机辅助设计、制造应用到钣金零件制造业中，尤其是将UG软件应用到钣金零件的设计制造中，则可以使钣金零件的设计非常快捷，制造装配效率得以显著提高。
2 UG软件应用到钣金零件设计制造中的主要步骤
2．1钣金零件的设计
人在设计零件时的原始冲动是三维的，设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等关联概念的三维实体。但是在传统的设计中，在这两者之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。由于以前的手段有限，人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则，用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。这种信息表达是极不完整的，而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。
如果能直接以三维概念开始设计，尤其在UG软件的支持下，可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数，整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UG／Sheet Metal Design，它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程，从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境，工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配，产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别，计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。
单个钣金零件设计完成后，可将多个零件的三维立体模型进行模拟装配，装配模型中的各零件相关
在钣金件设计与制造过程中，为提高钣金设计、制造的质量和效率，UG 软件在钣金CAD，CAM／CAE方面的研究和应用。
随着机械设计自动化的不断发展，CAD/CAE／CAM 一体化软件层出不穷，UG软件便是其中之一。UG软件能将机械设计与生产的全过程集成在一起，它通过一种独特的参数化的以及面向零件的3D实体模型的设计制造技术，改变了传统的设计理念，为我们提供了一条更直观、更有效、更快捷的设计途径。在机械制造中，利用UG软件可以创建实体零件模型及组装造型，它具有运动模拟功能、虚拟装配功能、产生工程图功能、高级数控功能等，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。在此，仅就UG软件在钣金设计制造中的应用，作一个初步探讨。
1 钣金件制造业概况
钣金零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。由于冷冲压工艺具有生成率高、适合大批量生产等优点，所以钣金零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工、粮食加工机械等工业中应用十分广泛，在目前的零件加工行业中逐渐成为一个重要的组成部分。钣金零件传统的设计方法是钣金工程师在大脑里构思三维的产品，再通过大脑的几何投影，把产品表现在二维图样上，工程师有一大半的工作量是在三维实体和二维工程图的相互转化和繁琐的查表、计算中。而制造工人又要把二维的图样在大脑中反映出三维的实体然后进行加工—— 划线(放样展开)、裁料、成形、联接和装配，费时费事费力。若将计算机辅助设计、制造应用到钣金零件制造业中，尤其是将UG软件应用到钣金零件的设计制造中，则可以使钣金零件的设计非常快捷，制造装配效率得以显著提高，
2 UG软件应用到钣金零件设计制造中的主要步骤
2．1钣金零件的设计
人在设计零件时的原始冲动是三维的，设计实施的结果是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等关联概念的三维实体。但是在传统的设计中，在这两者之间的信息传递竟然全是二维的图形表达。由于以前的手段有限，人们不得不共同约定了在第一象限(美国是第三象限)平行正投影的二维视图表达规则，用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。这种信息表达是极不完整的，而且绘图、读图都要经过专门训练的人进行。
如果能直接以三维概念开始设计，尤其在UG软件的支持下，可以更直观、准确地表达出设计构思的全部几何参数，整个设计过程就可以完全在三维模型上讨论。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UG／Sheet Metal Design，它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联的观点来合理化设计过程，从板料的生成、各道工序的完成来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚拟环境，工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装配，产品的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别，计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。
单个钣金零件设计完成后，可将多个零件的三维立体模型进行模拟装配，装配模型中的各零件相关
：如果装配模型中的某一零件作了修改，其它零件也随之自动地作相应修改，从而大大缩短产品的设计和加工周期，提高产品设计的准确性。
2．2钣金零件的展开
在钣金零件设计完成后，为便于加工，都要将其转化为展开图，以确定所需板料大小以及板料的形状等。在传统的钣金零件展开时，都通过人工凭经验计算获得。这样做有3个缺点： (1)工作量大，展开过程繁琐。(2)效率低，在展开时对于一般工程师而言易产生错误。(3)精度低，大部分展开凭经验获得，造成物料和人工的大量粮费。
在UG 中利用其钣金模块UG／Sheet Metal Design的自动展开功能，可完成钣金零件的自动展开。对于展开后板料的形状和大小，均可通过自动计算获得，因此拥有高速、高精度、零错误率以及操作简捷的优点。
2．3钣金零件加工过程的模拟
利用UG／Sheet Metal Design模块中的自动展开功能及任意变换角度功能，可对钣金零件的加工过程进行模拟，以确定零件的最佳制作路线，完成零件的工艺性分析。在对加工过程进行模拟的过程中完成折弯刀具的选择。
2．4钣金零件加工工艺的输出
利用UG／Drafting模块强大的绘制二维视图功能可以方便、快捷、准确地绘制出各种需要的工序图，方便后续工序的制作和检验。由于UG的单一数据库，二维工程图与三维实体模型是完全关联的，如钣金造型有改动，二维视图也自动发生相应的变化，因此大大提高了二维图纸的准确性和出图效率。
2．5钣金零件排样
利用UG／Sheet Metal Nesting模块可在一块毛坯料上对若干品种的零件进行多种优化排样。用户只需提供零件的种类、每种零件的数量以及所用板料的规格，系统即可进行“自动排样”，并对不同的组合布局进行择优选择。该模块还能优化冲压工序，减少刀具更换，使冲压零件时板材重定位最少。用户还可以在交互式图形方式下直接在板材上进行排样。
2．6钣金零件数控加工程序的编制与输出
UG／Manufacturing模块提供了完备的编程手段供编程人员选用。其中包括二轴至五轴数控铣削、二轴至四轴数控线切割、三轴数控电火花加工、转塔式多工位冲压等多种加工手段。编程人员可以根据需要进行数控编程，利用UG的加工仿真模块可以对编制的程序进行加工仿真，若加工效果不理想，可以及时纠正，从而获得最理想的加工效果。
2．7钣金零件的数控加工
利用相应的后置处理文件，把刀位文件转化成机床能够识别的NC代码程序，通过串行接口输入到相应的数控机床，进行钣金零件的数控加工。
3 结束语
(1)采用UG软件进行钣金零件的辅助设计，可彻底地将工程师从零件图和展开图绘制的烦恼中解脱出来，与传统的设计过程相比更直观、更高效；
(2)利用CAE模块进行分析，最大限度地减少了设计缺陷；
(3)利用CAM 模块，提高了加工能力和效率；
(4)UG软件还提供了针对AutoCAD等其它软件的数据接口，使这些软件能与UG相互交换数据。
一、序言···············································2
二、设计任务说明·······································2
三、工件的安装顺序·····································3
四、定位元件选择设计··········································3
五、夹紧机构···········································4
六、导向装置的选择·····································3
七、夹具的总体设计·····································3
考文献·················································4
序言
机床夹具的作用可归纳为以下四个方面：
1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。
2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。
二、设计任务说明
本次课题设计是要为此图中的端盖（零件材料为45，需要大量生产，年生产量大于5000件）设计一套钻φ20侧孔的夹具，实现将工件定位，精确和方便的完成钻孔工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。
图1-3-1
三、工件的安装顺序
零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据,工件的装卸位置如上图1-3-1右侧刨面图。
工件由左向右安放定位，由右向左抽取出来。所以定位元件选择短销、大平面组合定位、外端圆面添加平面支持钉定位和支持；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。
四、定位元件选择设计
由于该零件的加工是钻φ20孔并以φ50孔内表面作为定位面，属与孔定位类型，因此本次设计采用的定位元件为短销、大平面组合定位。，限制工件5个自由度；夹装工件时，工件孔与短销、大平面表面的刚性接触，精准度要求较高，分别限制工件的X、Y、Z方向的移动自由度以及X、Y方向的旋转自由度。
工件定位短销φ50与加工工件之间间隙配合，便于工件加工时装取和定位。大端面为φ90的圆平面，定位工件φ120的右端面，两者结合限制了工件5个自由度。工件的径向Z方向的转动自由度在工件的夹紧时被限制；工件大端面230x230的侧面的可调支持钉的顶面为φ40的支持平面，除了支持工件之外，限制的工件Z方向的转动自由度，精确的工件的钻孔位置。
工件的加工要求限制6个自由度，短销大平面定位元件和可调支持钉符合设计要求，而且可以准确定位钻孔的位置。
短销大平面定位元件固定在夹具体上，选用4个内六角M8的螺钉链接在夹具体右侧面。螺纹孔的分度圆为φ70程90°分布。钻孔定位的可调支撑钉与夹具底盘M15的螺杆螺纹连接，依靠M15螺母锁紧。
五、夹紧机构 1.夹紧力的方向的确定：
夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。.夹紧力的作用点的选择：
夹紧力的作用点不能破坏定位，而且应选择在工件刚度高的部位。支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。3.选择夹紧机构：
设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：
1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。工件和夹具的变形必须在允许的范围内。夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构；操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。依据工件加工（大批量生产）设计要求及夹具的设计，本套夹具的夹紧机构采用偏心夹紧机构，操作简单、动作迅速，缺点是自锁性能较差、增力较小。工件钻孔的受力与夹紧力相互垂直，而且工件加工的环境平稳，工件钻孔的垂直方向有支持力，所以偏心机构的夹紧机构符合本次夹具设计要求。
夹紧机构的零件装配及配合；（1）夹具体与滑套之间过盈配合，夹紧轴与滑套间隙配合（2）夹紧轴与滑套间隙配合并且涂抹黄油润滑；左端配合开口垫圈夹紧工件；右端先安装压紧回力弹簧后，装入夹具体，端口安装塑胶夹紧垫片，偏心轮安装在最右端M6螺母螺栓连接。
六、导向装置的选择
导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，钻床夹具中钻头的导向采用钻套，大量生产的工件需要采用可换导向钻套来加工工件，来提高其工作的连续性和其工作效率。选择导向装置： 用于钻床零件加工的可换导向钻套，更换导向钻套，只需松动固定螺钉然后将导向钻套，逆时针转动，当缺口转到螺钉位置时即可取出，更换方便迅速。
钻夹具中的导向钻套,除要求它引导钻头，钻出正确的孔外，还要求它能在装卸时快而准确。
导向装置零件链接装配；钻模板与夹具体之间用4个M8的螺栓连接，导向衬套φ36与钻模板之间过盈配合；导向钻套φ28与导向衬套之间间隙配合；导向钻套的缺口被螺钉固定在钻模板上，固定和便于装卸导向钻套。夹具体与夹具地盘。之间用4个M8的螺栓连接。
七、夹具的总体设计
夹具使用的零件材料尽可能统一。夹具体、夹具底盘、导向板使用铸铁材料，加工平面也比较少，也易于加工；导向钻套、螺钉、螺栓、螺母、垫片、夹紧弹簧选用标准零件。短销大平面定位套、夹紧轴、导向衬套、夹紧轴滑套、支持钉的平面是设计件，加工平面较多、加工精度要求比较高。偏心轮、开口垫片、夹紧垫片是设计件，加工平面不多、加工精度要求也不高。
加工导向钻套距加工工件的距离是8mm；如果距离较远影响加工精度，对加工钻头的也有较高的长度要；夹具底盘有四个缺口用于固定在机床上；夹具设计进可能紧凑。
参考文献：
虽然UG软件具备诸多功能, 其针对模具领域开发了两项功能, 即应用于塑料注塑模具设计的Mold Wizard和应用于冲压模具设计的Die Design, 对于其他种类模具的设计则没有相关功能。本文以UG软件为平台, 应用其Mold Wizard功能进行压铸模具设计。
1 产品分析
该产品材质为铝合金, 收缩率为5‰, 外形尺寸为178x92x50.36, 整体为片状底沿上有7个圆桶状凸起结构, 图1为产品结构图, 模图2:应用Mold Wizard分模具结构为一模单腔。
2 模具设计
(1) 浇口位置及分模面的选择。该产品为片状均壁厚, 产品上下边均有U型槽结构不适合安排浇口, 顾将浇口位置选在左边或右边, 分型面选在片状结构底沿的上表面。
(2) 型腔、型芯结构设计。该模具为一模单腔结构, 为了方便加工及后期修模将型腔、型芯均设计为嵌块形式, 用螺钉固定镶嵌到型腔模板和型芯模板, 图2为应用UG的Mold Wizard功能进行自动分模, 生成型腔块和型芯块。
(3) 浇注系统、溢渣槽及排气孔设计。与塑料注塑模具相比较, 压铸模具在设计上对整个浇注系统的尺寸、角度、圆角等要求更为严格, 这是应为熔融状态的金属其流动性比熔融状态的塑料要差很多。在压铸模具设计中浇注系统的主流道往往设计成独立的嵌块结构并有独立的冷却系统。
另外压铸模具上特有的结构为溢渣槽和排气孔, 溢渣槽是为了在压铸成型过程中存储最先进入模具的液态金属形成的前端冷料, 避免铸造缺陷;排气孔则是为了在铸造中将空气尽快排出避免形成气泡。
(4) 脱模机构设计。此产品适宜采用传统推杆脱模, 同时溢渣槽中也需要设计推杆以便推出压铸过程中产生的残料。
(5) 冷却水道设计。由于产品为片状结构, 故采用全包围循环水道冷却模式, 同时在浇注系统单独设计冷却水道。
(6) 模架选择。压铸模具的模架不需要上下底板, 而是直接利用型腔板和模架垫块将模具进行固定, 设计完成的压铸模具装配图详见图4。
3 总结
以上为应用UG软件的Mold Wizard模块进行压铸模具设计, 该模具经加工后投入生产运行正常。UG软件功能很强大, 在实际应用中设计人员不必拘泥于单一模块功能, 多个模块交叉使用才能更大限度地发挥其优越性。
摘要：UG软件功能是由美国EDS公司开发的集CAD/CAM/CAE功能于一身的软件集成系统, 它实现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的组合, 本文以UG软件为平台应用MoldWizard模块进行压铸模具设计。
关键词：UG,MoldWizard,压铸模具设计
参考文献
[1]洪如瑾.UG CAD实用教程[M].北京:清华大学出版社, 2003.
[2]Ibrahim Zeid, 童秉枢.通晓CAD/CAM[M].北京:清华大学出版社, 2007.
关键词：模具技术 级进模模具设计 UG NX软件 方便、快速
0 引言
模具是现代工业生产中大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业品的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用，因此模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位，确立了模具工业在国民经济中的重要地位。
随着模具工业的快速发展，制造企业对级进模模具设计人才的需求越来越大，要求也越来越高。目前现有的模具设计人才远远无法满足制造业的需求。那些能熟练使用UG绘图软件进行级进模设计的人才，是目前社会比较缺乏，企业急需的人才。
下面我就以（图1）零件为例，用UG软件从八方面对级进模模具设计进行探讨。
1 零件的预处理
1.1 一般来说，使用Progressive Die Wizard（简 称PDW）系统，可以设计任何钣金模型的级进模。如果设计部件是用UG NX钣金设计特征设计的（图2），则PDW可以使用此部件。
1.2 如果部件模型是非参数化的模型，可以使用特征识别工具去识别并重构此模型。经过特征识别和重构处理后的部件模型即可用于PDW系统。
2 工程初始化
2.1 创建新工程，工程初始化对话框有两个页面，分别是创建和打开页。
2.2 指定工程路径，选择工程装配体保存的路径，并指定工程名字。
3 成型工艺设计
3.1 工艺预定义 工艺预定义是一个可选的步骤，用于给包含钣金特征的部件定义工艺特征。
3.2 毛坯展开 毛坯展开对话框提供工具让用户在工程初始化之后展开零件。
4 毛坯的排样
使用毛坯排样可以在平板上设计毛坯的排样，并指定所用条料的宽度和两个工步之间的步距。（图3）
5 废料的设计
废料设计可以在平板上设计出合理的冲切废料，还可以设计条料的导正孔。（图4）
6 条料排样的设计
6.1 条料排样
6.1.1 初始化 创建初始化中可以完成的工作有：指定材料的送料方向，指定总的工步数，指定每个工步的零件数。（图5）
6.1.2 仿真 它主要提供了一个模拟工具，用来模拟条料排样的结果，以便检查条料排样是否正确。
6.2 工艺力的计算
自动计算 用户可以用工艺力的计算对设计中的工艺特征自动地计算。
7 模架的设计
7.1 模架的设计 在完成了前面的工艺设计步骤后，进入到级进模结构设计阶段。PDW提供了各种类型、规格的标准模架三维装配模型，并包含了常用的组件。（图6）
7.2 标准件设计 PDW的标准件设计模块中包含了大量级进模设计中常用的标准件库，用户可以选择然后调入到当前设计项目中。如导柱导套设计。（图7）
8 冲裁组件的设计
8.1 设计冲头 用户选择一块废料，单击设计冲头按钮即可设计冲头。（图8）
8.2 设计冲裁凹模 用户选择一块废料，单击冲裁凹模按钮即可设计冲裁凹模。（图9）设计的模具如同所示。（图10）
9 结束语
虽然我国的模具有了很大的发展，但与工业发达的国家相比还存在较大的差别。主要表现在：模具专业化生产和标准化程度还较低，使得生产效率和经济效益还不高。模具品种还比较少，精密、复杂、大型、长寿命模具还不能满足国内市场的需要。模具CAD/CAM技术采用不普遍，先进制造技术的NC、CNC加工设备层次低、数量少、开发利用率低、生产力量分散，使模具设计与制造的周期较长，精度不高。模具新材料使用量少、性能不高，模具先进热、表处理技术应用不多，因而模具的寿命不长。
国家在很长一段时期没有把模具工业比重看得重要，模具专业设计人才，就是说缺少具有计算机模具软件设计、开发与制造工艺相结合的高科技人才，没有把设计制造联接起来，而是处于分面治之的一般水平。没有把CAD/CAM这门知识密集、技术密集、多学科交叉与渗透的学科技术在模具生产中得到完美无缺的应用。
模具设计是决定模具开发制造能否成功的先决条件。模具设计水平要求高而独具特色。设计过程自动化，程序化，并且使用优化程序，模拟成型过程（例如冲压成型、压塑成型）采用交互式设计方法即：人（经验）和计算机统一优化。
总之，使用UG软件可以方便、快速的进行级进模设计，在工厂、企业中将会应用得越来越广泛。由于本人水平有限，不对之处请师长批评指正。
参考文献：
[1]UG NX级进模设计培训教程.清华大学出版社.余学文.编著.
[2]冲压工艺及冲模设计.机械出版社.翁其金主编.
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