Proe第1章 模具设计基础

1.1模具入门知识1.2模具设计方法第1章模具设计基础结束放映1.1模具入门知识1.1.1模具的定义和分类1.1.2Pro/E模具设计模块1.1.3Pro/E模具设计术语1.1.4Pro/E模具设计流程1.1.1模具的定义和分类模具是指能够使坯料（如金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等）在外力作用下成为具有特定形状和尺寸的制件的工具，它具有特定的轮廓或内腔形状。模具一般分为动模和定模两部分，两者分开时可以装入坯料或取出制件；两者合拢时可以使坯料成型。外力可以通过模具施加在坯料上，也可以通过气压、柱塞或冲头施加在坯料上。注塑机模具除自身部分外，通常还需要模架、导向装置和制件顶出装置等部件加以辅助，这些部件大都通用，可以适用于不同类型的模具动模定模型腔中的坯料动模和定模分开，制件被取出模具种类繁多，按照不同的标准可以划分为不同的类型。（1）按照成型材料的不同可以分为：用来加工金属制品的模具和用来加工非金属制品的模具。（2）按照本身材料的不同可以分为：砂型模具、金属模具、真空模具和石蜡模具等。（3）按照加工工艺和成型材料的不同可以分为：锻造模具、塑料模具（包括注塑模具、吹塑模具和挤塑模具等）、压铸模具、粉末冶金模具、冲压模具、橡胶模具、玻璃模具和陶瓷模具等。1.1.2Pro/E模具设计模块Pro/E可以满足各种模具的设计需要，而且易用、可靠、智能、高效，该软件提供了以下几种模具功能模块。基础模块（Foundation）和组件模块（Assembly）：将模具作为普通组件进行设计，先通过这两个基本模块设计出模具元件，再将模具元件装配成模具组件。模具设计模块（Pro/Moldesign）：用来设计注塑模具型腔和吹塑模具型腔等。铸造模具模块（Pro/Casting）：用来设计合金压铸模具型腔和浇注模具型腔等。EMX（模具设计专家）：是Pro/E软件的外挂模块，用来为各种模具设计模架。钣金模架库模块（PDX）：是Pro/E软件的外挂模块，用来为冲压模具设计模架。塑料顾问（PlasticAdvisor）：用来对注塑模具进行铸模填充分析。1.1.3Pro/E模具设计术语在使用Pro/E进行模具设计时经常会碰到一些术语，熟悉这些术语，对于理解和掌握Pro/E模具设计具有很大的帮助。设计模型：也叫参照零件，是模具要制造的产品原型，它决定了模具的类型、型腔结构等。相机壳设计模型参照模型：系统以设计模型为基础在模具模型中生成的参照几何，并用其替代设计模型参与模具设计。参照模型和设计模型往往是不相同的，因为设计模型并不总是包含成型或铸造技术要求的设计元素，如设置收缩率、添加拔模和圆角等。工件模型：也叫坯料模型，代表直接参与熔料成型的模具元件的整个体积，它应包围所有的参照模型、模穴、浇口、流道和冒口等。参照模型工件模型收缩率：将制件从模具中取出并冷却至室温后，其尺寸会发生收缩，也就是说制件的尺寸要比模具型腔小一些，而收缩率就是衡量尺寸收缩大小的参数。在设计模具型腔时通过设置收缩率，可以抵消由于制件收缩而产生的误差。模具模型：一个装配体（即组件，扩展名为.mfg），它包括参照模型、工件、分型面、各种型腔组件特征、模具体积块、模具元件和铸模等，它是模具模块的最高级模型。分型面：由一个或多个曲面组成，能够将工件或现有体积块分割开的一种曲面特征，要求其必须与要分割的工件、体积块完全相交。分型面铸模：铸造最终的制件，通过观察铸件可以检查其是否与设计模型一致。开模：模拟模具的打开过程，即分离模具，取出制件，该过程可以检查模具设计是否合理。模拟模具的打开过程（即开模仿真）1.1.4Pro/E模具设计流程利用模具设计模块（Pro/Moldesign）可以模拟模具的设计过程。模具设计由许多环节组成，且密不可分，其基本设计流程如下。（1）创建模具模型：模具模型由参照模型和工件模型组成，前者对应的设计模型一般在零件模式下创建，然后装配到模具模式中，工件模型则通常直接在模具模式下创建。（2）设置收缩率：由于制件在冷却固化后，会出现收缩，为了弥补这种缺陷，需要在整个模型上按比例或按尺寸设置收缩率。（3）创建分型面或体积块：创建合理的分型面，用其对工件进行分割，或者直接创建模具体积块。（4）分割工件：利用分型面或模具体积块将工件分割成多个单独的模具体积块。（5）抽取模具元件：通过抽取模具体积块得到模具实体元件（如凹模、凸模等）。（6）创建浇注系统和冷却系统：为模具创建进料通道和水冷系统等。（7）模具检测：对模具进行分析检测，包括拔模检测、吃水线检测、厚度检测和分型面检查等。（8）创建铸件：用坯料填充模具型腔，从而创建模具铸件。（9）开模仿真：模拟打开模具。（10）创建模架：为模具创建模架，也可直接从EMX中调用标准的模架零件来创建。综合实例1——熟悉模具设计环境此综合实例的操作过程请参考本书配套光盘中的“综合实例1—熟悉模具设计环境.avi”视频文件模具型腔中的铸件模具工具栏1.2模具设计方法1.2.1组件设计法——法兰螺帽模具1.2.2分型面法——盘形螺母模具1.2.3体积块法——键帽模具1.2.1组件设计法——法兰螺帽模具Pro/E软件提供了许多模具设计模块和工具，用户在设计模具时，可以根据产品的具体形状、样式和复杂程度，选用不同的设计方法，主要包括组件设计法、分型面法和体积块法等。组件设计法是指在不进入模具设计模块（Pro/Moldesign）的情况下，直接在组件模块下设计模具，其操作方法和一般的零件建模、组件装配过程类似。该方法虽然操作比较繁琐，但容易理解，应用广泛，理论上适用于所有产品，特别是造型复杂的产品。组件设计法是Pro/E模具设计的基本方法，主要借助零件建模工具、组件装配和分解工具来完成模具设计。此为用组件法设计的法兰螺帽模具1.2.2分型面法——盘形螺母模具分型面法是指在Pro/E的模具设计模块（Pro/Moldesign）下利用各种专用工具进行模具设计，由于整个模具设计过程的重点在于分型面的创建，只要创建出分型面，其他工作（如分割工件、抽取模具元件、开模等）就会变得比较简单，因此称为分型面法。分型面法利用专门的模具设计工具（如工件创建工具、模具元件创建工具、开模工具等）进行，可以大大提高模具设计的效率，因此在模具设计工作中使用最为频繁。分型面法是最常用的一种模具设计方法，其难点在于构建分型面。此为采用分型面法设计的盘形螺母模具1.2.3体积块法——键帽模具体积块法是指直接创建出一系列模具体积块（即封闭的三维空间曲面），并利用这些体积块分割其他体积块，再经过抽取模具元件、铸模和开模仿真等操作完成模具产品的设计。该方法多用于分型面难以构建或其他较为复杂的情况，虽然操作过程有些繁琐，但在某些特殊情况下比较有效。体积块法也是在模具设计模块（Pro/Moldesign）下进行的，主要利用零件建模知识和一些体积块操作完成设计。它和分型面法统称为“模具模块法”。此为采用体积块法设计的键帽模具综合实例2设计锻造模具——拔叉模具上模铸件下模关于此模具的设计方法，请参考本书配套光盘中的“综合实例2设计锻造模具—拔叉模具.avi”视频文件