ProE模具设计教程.doc
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1、第8章 Pro/ENGINEER Wildfire 3、0模具设计基础学习目标: 掌握Pro/E模具设计模块得一般操作流程。 掌握分型面创建得一般方法。随着以Pro/ENGINEER为代表得CAD/CAM软件得飞速发展,计算机辅助设计与制造越来越广泛地应用到各行各业,设计人员可根据零件图及工艺要求,使用CAD模块对零件实体造型,然后利用模具设计模块,对零件进行模具设计。本章主要通过简单得实例操作说明用Pro/ENGINEER软件进行模具设计得一般操作流程,介绍分型面得基本创建方法。8、1 模具设计得基本流程利用Pro/E模具设计模块实现塑料模具设计得基本流程,如图81所示。图81 Pro/E模
2、具设计基本流程8、2 模具设计得操作案例案例81:用Pro/ENGINEER Wildfire 3、0完成图82所示零件得模具设计。根据此零件得特点,可采用一模一件,并将分型面设在零件得底面,这样既满足分型面应设在零件截面最大得部位,又不影响零件得外观,且塑件包紧动模型芯而留在动模上,模具结构简单。注:未注拔模斜度均为1、5材料:PP收缩率取6 图82 案例81零件图(香皂盒上盖)8、2、1 建立模具模型步骤1 设置工作目录 启动Pro/ENGINEER Wildfire 3、0后,单击主菜单中【文件】【设置工作目录】,系统弹出【选取工作目录】对话框。在工具栏上单击图标,弹出新建目录对话框。在
3、【新建目录】编辑框中输入文件夹名称“ex81”,单击按钮。在【选取工作目录】对话框中单击按钮。步骤2 建立参照模型单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中【文件】【新建】,系统弹出【新建】对话框。在【类型】栏中选取【零件】选项,在【子类型】栏中选取【实体】选项,在【名称】编辑文本框中输入文件名ex81,同时取消【使用缺省模板】选项前面得勾选记号,单击按钮,系统弹出【新文件选项】对话框,选用【mmns_mfg_part】模板;单击按钮,进入Pro/ENGINEER Wildfire 3、0零件设计模块。完成图82所示得零件模型得几何造型,保存名称为ex81、prt。步骤3 建立模具模型单击系统工具栏中
4、按钮或单击主菜单中【文件】【新建】,系统弹出【新建】对话框,如图83所示。在【类型】栏中选取【制造】选项,在【子类型】栏中选取【模具型腔】选项;在【名称】编辑文本框中输入文件名ex81,同时取消【使用缺省模板】选项前面得勾选记号,单击按钮。系统弹出【新文件选项】对话框,如图84所示,选用【mmns_mfg_mold】模板,单击按钮,进入Pro/ENGINEER Wildfire3、0模具设计模块,如图85所示。 图83 【新建】对话框 图84 【新文件选项】对话框单击特征工具栏中按钮(一模多件用)或单击菜单管理器中【模具模型】【装配】【参照模型】,如图85所示。系统弹出【打开】对话框,选取已创
5、建得零件造型文件ex81、prt。单击按钮(如图86所示),参照模型显示在主界面中。单击操作面板中得按钮,在【约束类型】下拉列表框中选取【缺省】选项,如图87所示。单击操作面板中按钮,系统弹出【创建参照模型】对话框,如图88所示。单击按钮完成参照模型与缺省模具基准面及坐标系得正确装配关系,注意保证零件得主分型面与MAIN_PARTING_PLN重合(或平行)。 图85 Pro/E模具模块主界面 图86 【打开】对话框 图87 【放置】对话框 图88 【创建参照模型】对话框8、2、2 设置收缩塑料制件从热模具中取出并冷却至室温后,其尺寸会发生缩减,为了补偿这种变化,要在参照模型上增加一个收缩量(
6、收缩量=收缩率尺寸)。Pro/ENGINEER Wildfire 3、0提供了两种设置收缩得方式(在实际设计中视具体情况选取其一)。(1)按尺寸:单击特征工具栏中得按钮或单击菜单管理器中【模具】【收缩】【按尺寸】,在弹出得【按尺寸收缩】对话框中得【比率】选项下面输入塑料制件得收缩率(如0、006),单击按钮,完成收缩设置,如图89所示。单击【收缩信息】选项,系统弹出【信息窗口】,可查瞧模型得收缩情况报告,从报告中可了解本次收缩所采用得公式与收缩因子(即收缩率),以及本次收缩成功与否(此次收缩成功)。单击按钮,单击菜单管理器中得【完成返回】,退出收缩功能设置。如图810所示。 图89 【按尺寸收
7、缩】对话框设置 图810 收缩信息窗口(2)按比例:单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具】【收缩】【按比例】,弹出得【按比例收缩】对话框,系统提示选坐标系,选取坐标系MOLD_DEF_CSTS。在【收缩率】文本框中输入塑件得收缩率(如0、006),单击按钮,完成收缩设置,如图811所示。单击【收缩信息】,系统弹出【信息窗口】,可查瞧模型得收缩情况报告。单击【关闭】按钮,单击【收缩】菜单中【完成返回】,完成收缩功能设置。如图812所示。 图811 【按比例收缩】设置 图812 收缩信息窗口提示:在难以选取模具模型坐标系MOLD_DEF_CSTS时,可先隐藏参照模型得坐标系(基准面、基准轴
8、)。单击系统工具栏中得按钮,打开层,选取参照模型EX81_REF、PRT中想要关闭得层(可多选),按住鼠标右键选取【隐藏】。如图813所示。 图813 应用层窗口8、2、3 创建工件工件就是一个能够完全包容参照模型得组件,通过分型曲面等特征可以将其分割成型腔或型芯等成型零件。单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具】【模具模型】【创建】【工件】【自动】,如图814所示。系统弹出【自动工件】对话框(如图815所示),并提示选取铸模原点坐标系,选取模具坐标系MOLD_DEF_CSTS,如图816所示。图814 创建【工件】依次菜单 图815 【自动工件】对话框 图816 选模具坐标系图817
9、创建完成得工件在【自动工件】对话框中,选取工件得【形状】(如标准矩形),设置【统一偏距】(如30),调节【整体尺寸】,其中,【+Z型腔】指工件中分型以上部分得厚度,【Z型芯】指工件中分型以下部分得厚度。单击按钮,查瞧图形窗口中工件得形状,如果无误,单击按钮,如图815所示。单击菜单管理器中【完成返回】按钮,如图817所示为创建完成得工件。提示:工件得建立方法有两种,一种自动,一种手动,手动建立方法将在8、3节模具设计实例中介绍,这里用得就是自动建立得方法。8、2、4 分型曲面模具得分型面就是打开模具、取出塑件得面。分型面可以就是平面、也可以就是曲面;可以与开模方向平行,也可以与之垂直。为了便于
10、操作,先隐藏工件。单击系统工具栏中按钮,弹出【遮蔽取消遮蔽】对话框,如图818所示。选取【可见元件】为EX81_WRK,单击【遮蔽】按钮,然后关闭对话框,完成工件得隐藏。图818 【遮蔽取消遮蔽】对话框单击特征工具栏中按钮,任选参照模型得一个表面,单击系统工具栏中按钮以及按钮,也可在键盘上按【Ctrl+C】与【Ctrl+V】键或单击主菜单中【编辑】【复制】以及【编辑】【粘贴】,如图819所示。信息栏提示【选取任何数量得曲面集或面组以进行复制】,选取参照模型内表面上任一曲面作为种子面,然后按住【Shift】键不放,选取上表面作为边界面,最后松开【Shift】键,整个参照模型得内表面被全部选中,用
11、这种方法选取得曲面称为边界曲面,如图820所示。单击按钮,察瞧无误后,单击特征操作面板中按钮完成曲面得复制。图819 【复制】与【粘贴】分型面菜单 图820 选取边界曲面取消对工件得遮蔽。单击特征工具栏中按钮,在系统弹出得操作面板中单击与按扭,如图821所示。系统弹出【草绘】对话框,如图822所示,在图形区选取MOLD_FRONT作为【草绘平面】,选取MOLD_RIGHT为右方向参照平面,单击【草绘】对话框中得按钮。在图形区绘制直线(与工件边对齐),单击草绘工具栏中按钮,完成截面绘制,如图823所示。使用适当得拉伸方式(在这里就是双侧拉伸到选定得曲面)完成拉伸曲面。采用复制与拉伸方式完成得二曲
12、面如图824所示。图821 用拉伸方式创建曲面 图822 【草绘】对话框 图823 草绘直线将复制与拉伸方式创建得二曲面进行合并。在模型树(或图形区)中选取二曲面(选取第二个曲面时要按住Ctrl键),单击特征工具栏中按钮(先选取二曲面后按钮才激活),选取保留面侧,单击操作面板中按钮完成曲面得合并,单击特征工具栏中按钮完成分型面得创建,如图824所示。完成得分型面如图825所示。 图824 将用复制与拉伸方式创建得二曲面合并 图825 完成得分型面效果图提示:分型面可以由单一得曲面构成,也可以由多个曲面合并而成(面组);本例得分型面由两个曲面合并而成。一套模具可能只有一个分型面,也可能有多个分型
13、面,这要视模具得复杂程度而定;本例为一个分型面。8、2、5 分割体积块分割体积块:有了工件与分型面,便可以利用分型曲面将工件拆分为数个模具体积块(本例分割成两块)。单击特征工具栏中按钮,系统弹出【菜单管理器】,如图826所示。单击菜单管理器中【两个体积块】【所有工件】【完成】。当信息栏提示“为分割工件选取分型面”时选取前面创建得分型面即可,如图827所示。 图826 【菜单管理器】 图827 选取分型面在【选取】对话框中单击按钮,在【分割】对话框中单击按钮,如图828所示。此时系统弹出【属性】对话框,同时图形窗口中有一部分工件加亮显示,在文本编辑框中输入加亮显示体积块得名称:core,如图82
14、9所示。图828 确定曲面分割在【属性】对话框中单击按钮,图形窗口将显示该体积块得模型,如图830所示。单击按钮,体积块core生成。系统再次弹出【属性】对话框,同时图形窗口中另一部分工件加亮显示,在文本编辑框中输入加亮显示体积块得名称:cavity,如图831所示。生成得体积块cavity如图832所示。单击按钮,完成分割体积块。 图829 【属性】对话框 图830 体积块core 图831 【属性】对话框 图832 体积块cavity8、2、6 抽取模具元件抽取模具元件:将模具体积块转换成模具元件。单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具元件】【抽取】,如图833所示。系统弹出【创建模
15、具元件】对话框,如图834所示。在对话框中单击按钮,选中图框内所有体积块,单击按钮完成模具元件得抽取。此时模型树如图835所示。 图833 抽取模具元件菜单 图834 【创建模具元件】对话框图835 模型树单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中【文件】【保存】,在弹出得【保存对象】对话框中单击按钮,完成文件保存。8、2、7 铸模铸模就就是将模具型腔充满,形成一个独立得模具元件(浇注件)。单击菜单管理器中【铸模】【创建】,如图836所示。在屏幕下方得文本编辑框中输入铸件名称(如:molding),如图837所示。单击文本编辑框中按钮即可生成铸模零件。 图836 【铸模】创建菜单 图837 输入铸模零
16、件名称若要察瞧铸模零件得形状,可在模型树中,用鼠标右键单击MOLDING、PRT这个元件,在弹出得右键菜单中选取【打开】命令(如图838所示)。铸模零件如图839所示。单击主菜单中【窗口】【关闭】命令、关闭铸模零件窗口或单击主菜单中【窗口】【1 EX81、MFG】命令,都可切换到模具工程界面。 图838 模型树 图839 铸模零件8、2、8 仿真开模通过【开模】可以瞧清模具内部结构,并检查开模时得干涉情况。提示:在Pro/E中文版中“Mold Opening”被译成“模具进料孔”有点不妥,应译为“开模”。为了瞧清模具开模情况,先要将元件【EX81、REF与EX81、WRK】与分型面【PART_
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