毕业设计（论文）题目：基于UG的轮胎模具设计院 (系)：机电工程系专业：机械制造与自动化姓名：学号：指导教师：二〇一一年十一月二十日毕业设计（论文）任务书毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一模具CAD/CAM技术是先进制造技术的基础和重要组成部分,本文以高端的CAD/CAM集成系统UG软件作为支撑环境,根据轮胎设计的二维图样,实现了轮胎模具基模胎面及花纹的精确三维造型和数控加工程序编制。
使模具生产实现高精度,高效率和高度自动化。
阐述了UG环境下的轮胎模具三维造型方法、数控程序编制的工艺流程及制定用户化加工模板的重要性。
关键词：UG模具设计轮胎花纹轮胎造型Mold CAD/CAM technology is the basic and important part of advanced manufacturing technology. By adopting a high terminal CAD/CAM integrated system UG sobtware as a platform. Base on the 2D drawing which provided by consumer, the article realized the procedure how to set up a precise 3D tire mold master model , both for tire top surface and tread groove, and how to make digital controll processing programs. numerical manufacturing process of tire mold steel segment is carried out. The article also presents the method of building tire mold 3D models, NC programming process and formulation of the importance of user processing template.KEY WORD ：The UG mold design Tire tread Tire modeling目录第一章绪言 (1)第一节模具CAD/CAM技术 (1)第二节CAD/CAM技术在模具行业中的应用 (1)第二章UG (1)第一节UG的功能 (1)第二节UG的技术特性 (2)第三节UG建模的优益 (3)第三章轮胎的构造和分类 (5)第一节轮胎的构造 (5)第二节轮胎的分类 (5)第四章轮胎磨具的加工 (8)第一节轮胎的基础建模 (8)第二节轮胎的实体建模 (10)第三节轮胎模具花纹快的加工 (12)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (1)第一章绪言第一节模具CAD/CAM技术模具在工业生产中有着重要的地位，它是国民经济的基础工业。
随着汽车工业的发展，对轮胎的需求量、质量和产量成为衡量一个国家汽车工业发展的一个重要标志。
由于轮胎花纹的更新速度加快，要求模具生产要有更短的周期、更低的成本和更高的质量。
依赖传统的模具设计和加工方法已经远赶不上当今前进的步伐，从而使轮胎模具加工技术进入以数控加工及计算机辅助制造为主的新阶段。
近些年发展起来的主要的模具先进技术有：模具CAD/CAM技术、先进模具加工设备、快速经济模具制造技术和模具的逆向工程技术等。
其中模具CAD/CAM技术是模具先进制造技术的基础。
第二节 CAD/CAM技术在模具行业中的应用应用模具CAD/CAM技术可以缩短模具生产周期，减少设计中的主观误差，并能利用计算机容量大、运算速度快的特点，借助数据库存储的大量数据优化设计方案，保证方案的可行性。
CAD系统产生的数据可直接经CAM软件处理成数控机床可以识别的的代码，进而控制加工设备加工出模具，使模具生产实现高精度、高效率和高度自动化。
随着汽车工业的不断发展，相应的轮胎模具花纹形状越来越复杂，质量要求越来越高。
模具制造业为了使用广大用户的要求，充分利用数控加工及模具计算机辅助设计及辅助制造等新技术，从而使模具加工技术进入以数控加工和模具计算机辅助设计及辅助制造为主的新阶段。
在轮胎模具CAD/CAM技术方面轮胎模具的加工制造方式逐步向数控化发展。
第二章UG第一节 UG的功能一、UG/GatewayUG/Gateway为所有UG NX产品提供了一个一致的、基于Motif的进入捷径，是用户打开NX进入的第一个应用模块，Gateway是执行其他交互应用模块的先决条件，该模块为UG NX4.0的其他模块运行提供了统一的的数据库支持和一个图形交互环境。
他支持打开已保存的部件文件、建立新的部件文件、绘制工程制图以及输入输出不同格式的文件等操作，也提供层控制、视图定义和屏幕布局、表达式和特征查询、对象信息和分析、显示控制和隐藏（Ctrl+B）/再现对象（Shift+ Ctrl+B）等操作。
二、CAD模块1、实体建模实体建模是集成了基本约束的特征建模和显性几何建模两种方法，提供符合建模的方案，使用户能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及其表达式。
实体建模是特征建模和自由形状建模的必要基础。
2、特征建模UG特征建模模块提供了对建立和编辑标准设计特征的支持，常用的特征建模方法包括圆柱、圆锥、球、圆台、凸垫及孔、键槽、腔体、倒圆角、倒角等。
为了基于尺寸和位置的尺寸驱动编辑、参数化定义特征，特征可以相对于任何其他特征或对象定位，也可以被引用复制，以建立特征的相关集。
3、自由形状建模UG自由形状建模拥有设计高级的自由形状外形、支持复杂曲面和实体模型的创建。
它是实体建模和曲面建模技术功能的合并，包括沿曲面的扫描，用一般二次曲线创建二次曲面体，在两个或更多的实体间用桥接的方法建立光滑曲面，还可以采用逆向工程，通过曲线/点网格定义曲面，通过点拟合建立模型。
还可以通过修改曲线参数，或通过引入数学方程控制、编辑模型。
4、工程制图UG工程制图模块是以实体模型自动生成平面工程图，也可以利用曲线功能绘制平面工程图。
在模型改变时，工程图将被自动更新，制图模块提供自动的视图布局（包括基本视图、剖视图、向视图和细节视图等），可以自动、手动尺寸标注，自动绘制剖面线、形位公差和表面粗糙度标注等。
利用装配模块创建的装配信息可以方便地建立装配图，包括快速地建立装配图剖视，爆炸图样等。
5、装配建模UG装配建模是用于产品的模拟装配，支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。
装配建模的主模型可以在总装配的上下文中设计和编辑，组件以逻辑对齐、贴合和偏移等方式被灵活地配对或定位，改进了性能和减少存储的需求。
参数化的装配建模提供为描述组件间配对关系和为规定共同创建的紧固件组和共享，使产品开发并行工作。
三、UG的主要功能UG的功能非常强大，涉及到平面工程制图、三维造型、运动分析、模拟加工过程等。
CAD功能实现了目前制造业行业中常规的工程设计和绘图的自动化；CAE功能能够进行有限元分析、静力学分析、动力学分析；CAM功能则为数控机床提供NC 编程技术。
同时它还提供了一整套CAD/CAE/CAM业界先进的二次开发工具集，为不同的用户提供相应的开发工具。
UG软件解决方案的目标：1、减少产品上市时间，实现产品创新；2、减少成本；3、获取和再使用知识。
第二节UG的技术特性一、集成产品的开发CAD是一个完全集成的CAD/CAE/CAM软件集，它致力于从概念设计到工程分析到制造的整个产品开发过程。
二、相关性通过应用主模型方法，使得从设计到制造的所有应用保持相关性和参数性。
在特征间、组件间以及各应用间具有相关性。
具体地说，在一个部件中，某一个特征的参数变化将引起相关特征的变化；在装配件中，其中一个部件的变化能够反应到相关部件；CAD模型中的变化能够反应到CAM应用中（参数化是指模型是变量驱动的）。
主模型（三维几何体）是按需求可变的，所以必须选择正确的建模方法。
三、基于知识的工程用知识驱动的自动化，UG解决了怎样获取、再使用和运用累积在制造产品中的知识，包括过程知识和人的知识。
知识通常包括：“业界标准”知识，知识驱动自动化提供过程向导和助理，这些解决方案应用业界知识到专门的任务，建立集成的解决方案，它们有更强的功能，更易于使用和更高的生产率，如UG/模具向导(MoldWizard)、UG/冲模工程向导（Die Enigineering）、UG/齿轮工程向导（Gear Engineering Wizard）。
“公司独特”的知识，知识驱动自动化提供UG/Knowledge Fusion(知识融合)，这个新的产品使得公司能够快速和方便的添加工程规则去驱动一个模型或建立过程向导和助理，UG/Knowledge Fusion使基于知识工程的环境直接能进入UG的核心。
四、客户性UG提供CAD/CAE/CAM业界最先进的编程工具集，去定制UG和裁编它以满足一个企业的需求：1、UG/Open UIStyler：它是为了构建UG风格对话框一个直观可视化的编辑器。
2、UG/Open GRIP：它是为了自动化CAD/CAE/CAM任务的一种脚本语言。
3、UG/Open API：它提供一种直接编程接口到UG，允许用户建立客户化的应用，他使用今天最流行的编程语言。
第三节 UG建模的优益一、提高设计效率UG的参数化功能支持模型的实时修改，系统能自动刷新模型，以满足设计要求。
通过更改草图设计和特征参数值(参数值可导出到Excel电子表格中进行编辑)，可以由一个规格的花纹实体模型变换到另外一个规格，方便地将花纹系列化，以有效减少重复劳动，提高设计效率。
实体模型可直接用于模具加工，减少模具加工企业由二维图纸绘制三维图形的失误，保证模具与设计一致，同时大大减轻了模具企业设计人员的劳动强度，缩短模具加工周期。
二、便于产品外观设计评审传统二维设计无法有效地进行产品外观设计评审，只有待样胎试制后才能看到产品的实际效果，无形中增大了模具投资风险，而UG软件能在设计阶段呈现直观的轮胎三维图。
使用UG制做轮胎的三维模型可以在投资前判断轮胎外观设计的优劣，减小投资风险，且通过生成的高质量图片还能及时发现和纠正设计阶段不易察觉的错误，同时这些图片也可在产品设计阶段用于市场宣传，抢占市场先机。
三、为后续CAE做准备完成轮胎的实体模型后，可以用CAE系统在计算机上对产品模型的结构强度、刚度、动力响应、热传导及弹塑性等性能进行分析计算，找出产品的薄弱环节并对其进行优化设计，可极大地增加设计人员的自信心，提高产品开发的成功率。