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1、第13章 模具设计初步,第13章 模具设计初步,13.1 模具设计基础知识,关于模具设计的基础知识和基本流程大致上可用如下图所示流程图来说明,13.2 模具模型的建立,13.2.1 系统环境与界面1进入Pro/MOLDESIGN模块1）进入Pro/E之后，在主菜单里单击【文件】【新建】2）在弹出对话框的【类型】中选择【制造】，在【子类型】中选择【模具型腔】 3）输入文件名，选择mmns_mfg_mold模板,2Pro/MOLDESIGN模块界面,Pro/MOLDESIGN模块的界面如图所示，主要包括下拉菜单栏、上工具栏、右工具栏、导航器窗口、信息窗口以及绘图窗口等部分。,3.【模具】菜单简介,
2、在进入Pro/MOLDESIGN模块的同时系统自动弹出【菜单管理器】的【模具】菜单，如图所示。,13.2.2 模具装配,1创建模具装配文件有4种方法：（1）以装配的方式导入参照模型（2）以创建的方式导入参照模型（3）以装配的方式导入工件（4）以创建的方式导入工件,13.2.3 收缩率的设置,收缩率菜单的调用方法是在零件模块下单击【编辑】【设置】【菜单管理器】【收缩】。1按尺寸收缩2按比例收缩,13.2.4 模具组件特征,1侧面影像曲线创建侧面影像的方法是单击【特征】【型腔组件】【侧面影像】，弹出【侧面影像】菜单 。,2流道,Pro/MOLDESIGN系统中提供了创建流道特征的功能，利用此功能可
3、以快速地创建出所需要的标准流道。创建流道的命令位于【特征】菜单下的【型腔组件】中。单击该命令，系统会弹出【流道】对话框和【形状】菜单。通过对对话框中各项的定义可以创建出流道特征。,3水线,【水线】命令的调用方法是：单击【模具】【模具模型】【特征】【型腔特征】【水线】，其对话框如图。对其中各个参数进行定义即可创建出水线特征。,13.3 分型面的创建,13.3.1 分型面简介 分型面的命令菜单结构,13.3.2 特征曲面,单击分型面菜单中的【创建】或【修改】下的【增加】便可进入曲面特征的构建环境。,13.3.3 曲面操控,常用的曲面操控包括曲面的【合并】、【裁剪】及【延拓】。曲面操控的命令都位于【
4、曲面定义】菜单下 1【合并】【合并】是一种常用的曲面操作命令，其功能是将两个特征曲面合二为一，由于分型面可能是由几个特征曲面组合而成，因此必须通过合并的功能来将这些特征曲面合并成一个曲面。,【裁剪】菜单如图，其中裁剪的方式与创建曲面特征的方式有些相同。,2【裁剪】,【延拓】也是一种常用到曲面操作命令，其菜单如图 ，功能是将曲面上指定的边延伸一定距离或者延伸到指定的参考平面。,3【延拓】,建立模具体积块有【分割】和【创建】两种方法。 【分割】就是利用已创建好的分型面将模具工件分割成凸模和凹模两块；【创建】是利用手动的方式创建体积块，其主要方式有3种：【聚合】、【草绘】及【滑块】。创建模具体积块的
5、命令都包含在如右图所示的菜单中。,13.4 模具体积块的建立,【分割】是建立分型面最为常用的命令之一。在拆模过程中，通常会先利用【分割】命令将工件大致分成凸模和凹模两个体积块，再利用其他的命令一一创建其他体积块。【分割】菜单 如右图。,13.4.1 利用分型面来建立体积块,进入【分割】菜单后，有以下两项内容需要设置。1选择分割后产生体积块的个数（一个或者两个）；2选择被分割的对象,13.4.1 利用分型面来建立体积块,13.4.2 利用聚合方式直接建立体积块,【聚合】也是建立模具体积块时常用的命令之一。利用【聚合】命令可以通过复制参照模型的表面，再将其边界延伸至某特征的平面，最后将之封闭来建立
6、模具体积块。【聚合】 命令的菜单结构如图 所示。,建立聚合体积块的第一个步骤是在参照零件上选取曲面，目的是要定义模具体积块的基本形状。,13.5 模具元件的建立,由上节创建出来的模 具体积块实际上是3D封闭 曲面组，并没有质量，因 此，在完成模具体积块的 创建之后，必须用实体材料 填充模具体积块，以形成模 具元件，成为一个3D的实体 零件文件。这个动作便是通 过【抽取】命令来实现的， 创建模具元件的命令都包含 在如图所示的【模具元件】 菜单中。,下面主要介绍【模具元件】菜单中的【抽取】命令。 【抽取】：将创建好的模具体积块创建成模具元件。使用【抽取】命令时，系统会弹出【创建模具元件】对话框，如
7、图所示。 【创建】：可以用实体创建的方法直接创建模具元件。 【装配】：将已创建好的实体零件装配进模具创建环境中作为模具元件。 【删除】：删除抽取过或创建的模具元件。,13.6 模 具 检 测,模具检测是用来对成品件、凸模、凹模及成型件等进行各项检测，其命令菜单如图所示。1【模具分析】对模具进行分析。 【吃水线】：检测冷却管壁与型腔壁的间距是否恰当。 【拔模检测】：检测是否有“倒扣”现象，或是拔模角的数值是否合理。,2【厚度检查】检测各零件的厚度是否有过大或者过小的现象。3【投影面积】检查零件的投影面积。4【分型面检查】检查分型面是否有“自我相交”现象，也可以确认分型面有无破孔。5【模具开模】开
8、模模拟设置及相关的检测分析。下面主要介绍【拔模检测】、【厚度检查】、【投影面积】和【分型面检查】命令的操作。,13.6.1 拔模检测,【拔模检测】命令的调用方式为：单击【分析】【模具分析】，弹出如右图所示的【模具分析】对话框，在【类型】选项卡中选择【拔模检测】选项。,【模具分析】对话框被分成几个区域，在作拔模检测之间必须先作好下列几个设置。 【类型】：设置成【拔模检测】。 【曲面】：选取待测曲面，也可选取整个零件。 【拖动方向】：选取拔模的拖动方向。 【角度选项】：选择检测的方式为单向或是双向，并输入拔模角度。,完成对话框的设置后，单击【计算】按钮，系统便开始进行拔模检测。拔模检测的结果会以色
9、阶分布的方式在画面上显示出来，并且会出现一个颜色范围的窗口供比较参考，如图所示。,假设欲检测的拔模角度值为10，当选择双向拔模检测时，颜色范围窗口的色棒范围为1010；当选择单向拔模时，颜色范围窗口中的色棒范围将为010。注意：若受检测的某区域的拔模角大于先前的设定值，则此区域会以最大拔模角的色阶显示。,13.6.2 厚度检查,厚度检查也是拆模前必须做的准备工作之一，其命令也位于【分析】下拉菜单中。单击【分析】【厚度检查】，便可进入【模型分析】对话框。厚度检查的方式有两种，即【平面】及【层切面】。,1【平面】,【平面】检查法是以存在平面为基准，检测该基准平面与模型交截处的厚度，是较为简单的检测
10、方法，但一次仅能检测一个厚度。在使用【平面】检查法时必须先制定待测零件、参考平面以及最大和最小厚度参考值。上页图所示是把厚度检查方式设置为【平面】的【模型分析】对话框。,2【层切面】,【层切面】检查法是通过层切面的产生来检查零件在层切面处的厚度，【层切面】的设置比较复杂，但是可以一次检测完较多的剖面，在使用【层切面】检查法时除了要指定待测零件外，还需要指定起始点、终点、层切面方向以及层切面位移等数个条件来产生切面。右图所示为把厚度检查方式设置为【层切面】的【模型分析】对话框。,13.6.3 投影面积和分型面检查,1【投影面积】投影面积检查命令的调用方法为：单击【分析】【投影面积】，即可弹出如图
11、所示的【测量】对话框，在对话框中指定待检查的零件、投影方向，设置完之后单击【计算】，计算结果显示在该对话框中。,2、【分型面检查】【分型面检查】可检查分型面的完整性，单击【分析】【分型面检查】，就会弹出如图 所示的【零件曲面检测】菜单，检测方式可分为以下两种。 自交检测：检测分型面是否自交。 围线检测：检查分型面的围线是否有空隙。,13.7 开模动作模拟,13.7.1 铸模将体积块抽取成模具元件之后便可以创建铸模（也只有在模具体积块抽取成元件后才能创建铸模），系统会自动通过填充模穴、浇口、流道及注入口等特征来产生铸模。,1【铸模】菜单,创建铸模的命令位于【模具】菜单中，其菜单结构如图所示。,
12、【创建】：创建一个铸模。在窗口信息中输入铸模名称后，系统便自动通过填充模穴、浇口、流道及注入口等特征来产生铸模。 【删除】：删除已存在的铸模。,2创建铸模的用途,检查拆模流程的正确性 检验拆模的完整性 开模干涉检查计算材料回收率 产生网格 模流分析,13.7.2 模具开启,在铸模成功地创建之后，所有的模具元件已经创建完成，接着便可以进行【模具开启】的模拟。模具开启命令的调用方式有两种：一种是单击主菜单中的【模具进料孔】，即可弹出【模具孔】子菜单；另一种是单击右工具栏的按钮 ，也可以弹出此子菜单。 【模具孔】菜单中包括【分解】命令，其菜单结构如图所示。,1【定义间距】【定义间距】菜单如下图所示，
13、共包含了以下4个命令。,【定义移动】：定义一个模具元件在开模操作中的移动方向及距离。首先选取欲移动的零件，如下左图所示，最后在信息窗口中输入移动的距离即可完成一个移动的定义，结果如下右图所示。,【删除】：删除以前所定义的移动。 【拔模检测】：与13.6节中介绍的【拔模检测】是同一个命令。 【干涉】：每定义完一个移动，便可针对此操作进行干涉检查，以确认成品是否可以顺利脱模。在检查前必须先指定对哪一个移动进行干涉检查，并选取静态零件作为干涉检查的对象，如图所示。,13.7.2 模具开启,2【删除】删除以前所定义的移动步骤。3【修改】修改以前所定义的移动步骤。4【修改尺寸】修改模具元件在开模操作中所移动的距离。,5【重新排序】更改开模操作的先后次序。6【分解】用于模拟开模动作的显示，连续按下【开启下一个】便可以查看开模操作的步骤，如图所示。,13.8 总结与回顾,本章介绍了模具设计中各个环节的操作方法，读者可以通过本章的学习，掌握用Pro/E软件创建模具设计的一般方法。本章学习的重点在于模具装配文件的创建、分型面的创建、模具体积块和元件的创建以及对开模动作的模拟。本章学习的难点在于分型面的创建，特别是参照模型比较复杂时，创建分型面就更加困难，所以就需要读者有一定创建曲面的基本功。,
