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1、第 8 章Pro ENGINEER Wildfire 模具设计基础 学习目标 掌握 Pro E 模具设计模块的一般操作流程 掌握分型面创建的一般方法 随着以 Pro ENGINEER为代表的 CAD CAM 软件的飞速发展 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 本章主要通过简单的实例操作说明用Pro ENGINEER软件进行模具设计的一般操作流程 介绍分型面 的基本创建方法 模具设计的基本流程 利用 Pro E 模具设计模块实现塑料模具设计的基本流程 如图8 1 所示 铸模
2、抽取模具元件 分割体积块 创建分型曲面 提取工件 设置收缩率 提取参照模型 零件 设置工作目录参照模型 零件 工件 毛坯模型 仿真开模 模具检测 创建参照模型 零件 创建工件 建立模具模型 建立工件 图 8 1 Pro E 模具设计基本流程 模具设计的操作案例 案例 8 1 用 Pro ENGINEER Wildfire 完成图 8 2 所示零件的模具设计 根据此零件的特点 可采用一模一件 并将分型面设在零件的底面 这样既满足分型面应设在零件截面最大的 部位 又不影响零件的外观 且塑件包紧动模型芯而留在动模上 模具结构简单 图 8 2 案例 8 1 零件图 香皂盒上盖 8 2 1 建立模具模型
3、 步骤 1 设置工作目录 启动 Pro ENGINEER Wildfire 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 新建目录 编辑框中输入文件夹名称 ex8 1 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ex8 1 同时取消 使用缺省模板 选项前面的勾选记号 单击按钮 系统弹出 新文件选项 对话框 选用 mmns mfg
4、 part 模板 单击按钮 进入Pro ENGINEER Wildfire 零件设计模块 完成图8 2 所示的零件模型的几何造型 保存名称为 步骤 3 建立模具模型 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 如图8 3 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ex8 1 同时取消 使用缺省模板 选项前面的勾选记号 单击按钮 系统弹出 新文件选项 对 话框 如图8 4 所示 选用 mmns mfg mold 模板 单击按钮 进入Pro ENGINEER 模具设计模块 如图 8 5 所示 图 8 3
5、 新建 对话框图 8 4 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 注 未注拔模斜度均为 材料 PP收缩率取 6 8 5 所示 系统弹出 打开 对话框 选取已创建的零件造型文件 单击按钮 如图8 6 所示 参照模型显 示在主界面中 单击操作面板中的按钮 在 约束类型 下拉列表框中选取 缺省 选项 如图8 7 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8 8 所示 单击按钮完成参照模型和 缺省模具基准面及坐标系的正确装配关系 注意保证零件的主分型面与MAIN PARTING PLN重合 或平行 图 8 5 Pro
6、 E 模具模块主界面图 8 6 打开 对话框 图 8 7 放置 对话框图 8 8 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 收缩量 收缩率 尺寸 Pro ENGINEER Wildfire 提供了两种设置收缩的方式 在实际设计中视具体情况选取其一 1 按尺寸 单击特征工具栏中的按钮或单击菜单管理器中 模具 收缩 按尺寸 在弹出的 按尺寸收缩 对话框中的 比率 选项下面输入塑料制件的收缩率 如 单击按钮 完成收缩设置 如 图 8 9 所示 单击 收缩信息 选项 系统弹出 信息窗口 可查看模
7、型的收缩情况报告 从报告中可了解 本次收缩所采用的公式和收缩因子 即收缩率 以及本次收缩成功与否 此次收缩成功 单击按钮 单击菜单管理器中的 完成 返回 退出收缩功能设置 如图8 10 所示 图 8 9 按尺寸收缩 对话框设置 图 8 10 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 弹出的 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 文本框中输入塑件的收缩率 如 单击按钮 完成收缩设置 如图8 11 所示 单击 收缩信息 系统弹出 信息窗口 可查看 模型的收缩情况报告 单击 关闭 按钮 单击 收缩 菜单中
8、 完成 返回 完成收缩功能设置 如图8 12 所示 图 8 11 按比例收缩 设置 图 8 12 收缩信息窗口 提示 在难以选取模具模型坐标系MOLD DEF CSTS时 可先隐藏参照模型的坐标系 基准面 基准轴 单 击系统工具栏中的按钮 打开层 选取参照模型中想要关闭的层 可多选 按住鼠标右键选取 隐藏 如图 8 13 所示 图 8 13 应用层窗口 8 2 3 创建工件 工件是一个能够完全包容参照模型的组件 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 8 14 所示 系统弹出 自动工件 对话框 如图
9、8 15 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 8 16 所示 图 8 14 创建 工件 依次菜单 选择形状 输入偏距值 调整尺寸 图 8 15 自动工件 对话框图 8 16 选模具坐标系 在 自动工件 对话框中 选取工件的 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 上部分的厚度 Z 型芯 指工件中分型以下部分的厚度 单击按钮 查看图形窗口中工件的形状 如果无误 单击按钮 如图8 15 所示 单击菜单管理器中 完成 返回 按钮 如图8 17 所示为创建完成的工件 提示 工件的建立方法有两种 一种自动
10、 一种手动 手动建立方法将在节 模具设计实例中介绍 这里用的是自动建立的方法 8 2 4 分型曲面 模具的分型面是打开模具 取出塑件的面 分型面可以是平面 也可以是曲面 可以与开模方向平行 也可以 与之垂直 为了便于操作 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8 18 所示 选取 可见元件 为EX8 1 WRK 单击 遮蔽 按钮 然后关闭对话框 完成工件的隐藏 图 8 18 遮蔽 取消遮蔽 对话框 单击特征工具栏中按钮 任选参照模型的一个表面 单击系统工具栏中按钮以及按钮 也可在键盘上 按 Ctrl C 和 Ctrl V 键或单击主菜单中 编辑 复制 以及 编辑
11、粘贴 如图8 19 所示 信 息栏提示 选取任何数量的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 整个参照模型的内表面被全部选中 用这 种方法选取的曲面称为边界曲面 如图8 20 所示 单击按钮 察看无误后 单击特征操作面板中按钮完 成曲面的复制 选 任 一 内 表 面为种子面 选上表面为 边界面 图 8 19 复制 和 粘贴 分型面菜单图 8 20 选取边界曲面 取消对工件的遮蔽 单击特征工具栏中按钮 在系统弹出的操作面板中单击和按扭 如图8 21 所示 系统弹出 草绘 对话框 如图 8 22
12、 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 对话框中的按钮 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8 23 所示 使用适当的拉伸方式 在这里是双侧拉伸到选定的曲面 完 成拉伸曲面 采用复制和拉伸方式完成的二曲面如图8 24 所示 图 8 17 创建完成的工件 草绘平面 参照平面 图 8 21 用拉伸方式创建曲面 图 8 22 草绘 对话框图 8 23 草绘直线 将复制和拉伸方式创建的二曲面进行合并 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
13、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 完成曲面的合并 单击特征工具栏中按钮完成分型面的创建 如图 8 24 所示 完成的分型面如图8 25 所示 图 8 24 将用复制和拉伸方式创建的二曲面合并图 8 25 完成的分型面效果图 提示 分型面可以由单一的曲面构成 也可以由多个曲面合并而成 面组 本例的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 也可能有多个分型面 这要视模具的复杂程度而定 本例为一个分型面 8 2 5 分割体积块 分割体积块 有了工件和分型面 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
14、 如图8 26 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 时选取前面创建的分型面即可 如图8 27 所示 图 8 26 菜单管理器 图 8 27 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 8 28 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的名称 core 如 图 8 29 所示 图 8 28 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的模型 如图8 30 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
15、窗口中另一部分工件加亮显示 在文本编辑框中输入 加亮显示体积块的名称 cavity 如图 8 31 所示 生成的体积块cavity 如图 8 32 所示 单击按钮 完成 分割体积块 图 8 29 属性 对话框图 8 30 体积块 core 图 8 31 属性 对话框图 8 32 体积块 cavity 8 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8 33 所示 系统弹出 创建模具 元件 对话框 如图8 34 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 元件的抽取 此时模型树如图8 35 所示
16、 图 8 33 抽取模具元件菜单图 8 34 创建模具元件 对话框 图 8 35 模型树 单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中 文件 保存 在弹出的 保存对象 对话框中单击按 钮 完成文件保存 铸模 铸模就是将模具型腔充满 形成一个独立的模具元件 浇注件 单击菜单管理器中 铸模 创建 如图 8 36 所示 在屏幕下方的文本编辑框中输入铸件名称 如 molding 如图 8 37 所示 单击文本编辑框中按钮即可生成铸模零件 图 8 36 铸模 创建菜单图 8 37 输入铸模零件名称 若要察看铸模零件的形状 可在模型树中 用鼠标右键单击这个元件 在弹出的右键菜单中选取 打开 命令 如图 8 38 所示 铸模零件如图8 39 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 命令 都可切换 到模具工程界面 图 8 38 模型树图 8 39 铸模零件 仿真开模 通过 开模 可以看清模具内部结构 并检查开模时的干涉情况 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 为了看清模具开模情况 先要将元件 和 和分型面 P
