ProE WF 40模具设计实例图解01

第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门通过注塑模具知识的介绍，使读者了解到注塑模具的基本组成和一般设计过程。在此基础上，介绍模具设计理论知识、Pro/E软件的配置以及如何在Pro/E模具模块的相应功能下实现模具的设计。 Pro/ENGINEER4.0模具设计模块的简介 Pro/ENGINEER4.0模具设计基本流程 塑料模具简介 模具工程图 杯子的模具设计本本章章要要点点本本章章案案例例快速提高轻松上手模具设计实例图解PPrroo//EENNGGIINNEEEERRWWiillddffiirree44模模具具设设计计实实例例图图解解2TLongBooks腾龙图书Pro/ENGINEERWildfire41.1Pro/ENGINEER模具设计概述1.1.1注塑模具的基本组成模具是材料加工中最常使用的工具，根据制品材料的不同，工业中应用的模具类型可分为以下5大类。z冲压模：利用金属的塑性变形成型金属制品，约占模具总产值的50%。z注塑模：用于成型塑料制件，约占模具总产值的48%。z压铸模：用于熔融轻金属，如锌、铝、镁等合金的成型。z锻模：将金属配料置于锻模中，利用断崖和锤击方式，使置于其中的配料成型的方法。z其他模具：玻璃模、橡胶成型模具等。下面以注射塑料模具为例，介绍塑料模具的典型结构。如图1-1所示为一个模具三维图。在图1-2中，简单介绍注塑模具的组成。图1-1模具三维图快速提高轻松上手第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门3系列解图TLongBooks腾龙图书图1-2模具主视图注塑模具的组成包括以下几个部分：（1）模具型腔模具型腔是成型注塑件形状的主要零件，它是由凹模和凸模组成的，一般分为以下3种。z整体式：采用自制模架或非标准模架，将凸模直接做在A板上，而将凹模直接做在B板上。但是这种A板和B板所选用的钢材必须满足成型要求，而且一般凸模加工困难，钢材消耗多。z整体嵌入式：这种模具主要采用标准模架，所以此形式应用较广泛。它是将凸凹模做成镶块，安装在标准模架的A、B板上。z拼镶式型腔：对于复杂的模具型腔，为简化加工，凸凹模都采用拼装的形式。（2）分型面分开模具取出制品（注塑件）或分开模具取出浇注系统、既可以接触又可以分开的面叫做分型面。分型面通常是平面，也有斜面或阶梯面。一般的注塑模至少有一个分型面。分型面的选择对塑件的质量有直接的影响，因此要认真考虑分型面的位置。（3）浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴，是指模具浇口套和注塑机喷嘴快速提高轻松上手模具设计实例图解PPrroo//EENNGGIINNEEEERRWWiillddffiirree44模模具具设设计计实实例例图图解解4TLongBooks腾龙图书Pro/ENGINEERWildfire4处到型腔位置的流道。（4）冷却系统在工作中为了使制品冷却，一般采用冷却水道冷却模具。（5）排气系统排气系统在注塑成型中排出型腔中的气体。排气系统是模具设计中的一个重要部分，但一般情况下可以利用模具零件的配合间隙排气，而无须特意设计排气系统。（6）脱模机构脱模是在开模时使制品和浇注系统与模具相脱离。一般有3种方式：顶出机构、浇注系统脱出机构和侧抽芯机构。1.1.2Pro/ENGINEER注塑模具设计解决方案Pro/ENGINEER的模具行业解决方案基于集成制造技术和并行工程技术，可以应用于各种模具的设计和制造。Pro/ENGINEER的模具设计模块与Pro/ENGINEER基础模块一起，为塑料模具设计人员提供快速创建和修改完整模具零件部件的功能。模具设计具有易用、自动化功能强大的特点，用于设计和校验。Pro/ENGINEER提供了注塑模具设计模块（Pro/MOLDESIGN），提供了在Pro/ENGINEER中仿真注塑过程，而且还提供了注塑模具设计专家（EMX），能大大缩短模具设计人员花费在创造、制定和细化模架等部件的时间，提高工作效率。在Pro/ENGINEER中可以设计吹塑模、压铸模和塑料模等，在此简要介绍塑料模具的设计工具。z基础模块和主件模块：用于设计模具元件和装配模具元件。z塑料模具模块：用于设计注塑模具和吹塑模具型腔。z注塑模具设计专家：用于各种模具的模架设计。z塑料顾问：用于塑料模具的铸模填充分析。1.1.3Pro/ENGINEER系统配置Pro/ENGINEER是一个功能十分强大的CAD产品，既能在工作站中使用，也可在PC上运行。由于其功能的增强和界面的改进，对计算机的硬件也提出了更高的要求。下面介绍Pro/ENGINEER的软硬件环境。（1）软件环境Pro/ENGINEER可支持包括UNIX、Linux和Windows在内的所有操作系统。PC用户建议安装在WindowsNT、Windows2000和WindowsXP操作系统中，工作站用户建议安装在WindowsNT、Workstation或UNIX系统中，当然，用户也可按自己的实际需要选择合适的软件运行环境。快速提高轻松上手第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门5系列解图TLongBooks腾龙图书（2）硬件要求Pro/ENGINEER对硬件环境的要求越来越高了。对于PC用户，为保证图形的流畅和设计的顺利进行，推荐配置如下。zCPU：Pro/ENGINEER支持多种CPU，可使用Intel公司的Pentium、Celeron系列和Core、Core2系列以及AMD公司的Athlon系列或Turion系列，建议主频在800Hz以上。z内存：Pro/ENGINEER的图形处理大部分在内存中进行，建议用户使用较大的内存，以加快图形处理的速度。建议用现在的主流配置1GB以上的内存。z硬盘：至少需要2GB以上硬盘空间。z显卡：建议显卡显存为32MB或32MB以上。显示器最好为17英寸或17英寸以上。zCD_ROM：用于安装操作系统和应用软件。z网卡：需要用网卡。1.1.4Pro/ENGINEER模具设计工作界面1．进入模具设计工作界面当一个产品的实体建模完成之后，需要进入模具设计，用户可以进入Pro/ENGINEER软件中的模具设计模块来实现设计要求。进入Pro/ENGINEER模具设计用户界面的步骤如图1-3所示。图1-3进入模具设计模块的步骤图快速提高轻松上手模具设计实例图解PPrroo//EENNGGIINNEEEERRWWiillddffiirree44模模具具设设计计实实例例图图解解6TLongBooks腾龙图书Pro/ENGINEERWildfire42．模具设计工作界面介绍在模具设计文件创建完成后会进入模具设计环境，图形区的右上角会显示如图1-4所示的模具菜单管理器，它包含了设计模具的全部工具。这里简单介绍Pro/ENGINEER中的工作界面。它包括视窗标题栏、导航区、菜单栏、工具栏、图形区、信息区和模具菜单管理器。图1-4Pro/ENGINEER工作界面3．模具菜单管理器由于模具菜单管理器包含了设计模具的全部工具，所以有必要了解模具菜单管理器每个选项的用途。对比以前版本的Pro/ENGINEER的模具菜单管理器，Pro/ENGINEER4.0做出了修改，主要将一些不常用的选项归并到其他菜单中。此外，由于Pro/ENGINEER4.0采用瀑布式菜单管理器，为了不和系统菜单混淆，系统菜单的子菜单之间采用“|”连接，而瀑布式菜单管理器中的子菜单采用“→”连接。（1）模具模型【模具模型】选项用于添加、删除和操作模具元件。它的菜单如图1-5所示，菜单中的各个选项对应各种建立模具的方法。快速提高轻松上手第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门7系列解图TLongBooks腾龙图书图1-5模具模型菜单z装配：将现有的模型添加到当前模具或铸造组件中。z创建：直接在当前模具或铸造组件中创建新元件。z定位参照零件：对参照零件进行布局，多用于多腔模具布局中。z删除：从当前组件中删除一个元件。z隐含：临时从当前组件中移除一个元件。z重定义：重定义已选取的元件。z重定参照：重新选取元件参照。z重排序：重新排序元件再生的顺序。z插入模式：输入【插入】模式。z阵列：已选取的元件阵列。z删除阵列：删除一个元件阵列。z简化表示：操作组件的简化表示。z重分类：改变元件分类。z高级实用工具：显示【高级实用工具】菜单，从菜单可复制元件，或在一组零件与另一组零件间合并材料，以及从一组零件中切除另一组零件的材料。z完成/返回：返回到【模具】菜单。执行【装配】、【创建】或【删除】命令时，会弹出如图1-6所示的【模具模型类型】菜单，其中包括所选操作所允许的元件类型列表。（2）特征【特征】选项用于创建、删除和操作组件和元件级特征，如浇注系统，在菜单管理器菜单中选择【特征】命令，再在弹出的【模具模型类型】菜单中选择【型腔组件】命令，系统将在菜单管理器中显示【特征操作】菜单，【特征操作】菜单定义了用户可以加入的特征，如图1-7所示。快速提高轻松上手模具设计实例图解PPrroo//EENNGGIINNEEEERRWWiillddffiirree44模模具具设设计计实实例例图图解解8TLongBooks腾龙图书Pro/ENGINEERWildfire4图1-6模具模型类型图1-7特征菜单图（3）收缩【收缩】选项用于指定参照模型的收缩率。其中包括【按尺寸】、【按比例】和【收缩信息】3个选项，如图1-8所示。图1-8收缩选项（4）模具元件【模具元件】选项用于将【模具体积块】命令得到的体积块转变成模具体积块，即抽取或拭除模具元件，形成模具模型文件*.prt。（5）模具进料孔【模具进料孔】选项用于指定的模具开模的步骤，定义模具组件的移动，将模具装配爆炸开来，并检查干涉。（6）铸模【铸模】选项用于将产生的模具组件模拟注塑成型为一个塑料件，即创建或删除成型的零件。快速提高轻松上手第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门9系列解图TLongBooks腾龙图书（7）模具布局【模具布局】选项用于产生或打开一个模具布局。（8）集成【集成】选项用于比较同一个东西的两个不同版本，如果有必要则对差异进行集成。4．模具工具栏除了可以使用模具菜单管理器设置模具模型外，还可以使用模具工具栏，在此工具栏中收录了最为常见的创建模具命令，如图1-9和图1-10所示。型图1-9模具设计常用工具栏（一）图1-10模具设计常用工具栏（二）5．【遮蔽—取消遮蔽】对话框为了操作方便，经常将某些对象隐藏起来。如在开模时，如果参照模型、工件、上下型腔组件等整个模型都显示在图形区中，将对用户的选择造成很大的困难，且快速提高轻松上手模具设计实例图解PPrroo//EENNGGIINNEEEERRWWiillddffiirree44模模具具设设计计实实例例图图解解10TLongBooks腾龙图书Pro/ENGINEERWildfire4不利于操作，因此有必要暂时隐藏不需要的组件。利用该对话框可以方便地遮蔽各个模具组件，如图1-11和图1-12所示。（1）【遮蔽】选项卡图1-11【遮蔽】选项卡（2）【取消遮蔽】选项卡【取消遮蔽】选项卡的元素与【遮蔽】选项卡相同。在该选项卡中将显示在【遮蔽】选项卡中被遮蔽的分型面、分型线和元件，如图1-12所示。图1-12【取消遮蔽】选项卡快速提高轻松上手第第11章章PPrroo//EENNGGIINNEEEERR模模具具设设计计入入门门11系列解图TLongBooks腾龙图书1.2Pro/ENGINEER模具设计的基本流程1.2.1设计零件的创建与修改在模具设计中第一步就是进行零件的设计和修改，简单零件的设计应用【拉伸】、【旋转】、【倒角】等命令就可以完成，一些复杂三维制品的造型，还要用到【扫描】、【变剖面扫描】等命令。读者可以参考关于Pro/E三维造型的书籍。1.2.2创建模具型腔创建模具型腔的步骤可以归结为以下几步。（1）建立模具模型。