ProE5.0模具設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通 第1章 ProENGINEER模具設(shè)計(jì)入門(mén)

第1章ProENGINEER模具設(shè)計(jì)入門(mén)

Pro/Moldesign是Pro/ENGINEERWildfire5.0的可選模塊。它提供了在Pro/ENGINEERWildfire5.0中進(jìn)行虛擬模具設(shè)計(jì)的強(qiáng)大功能。本章重點(diǎn)介紹了Pro/Moldesign模塊的操作界面，以及Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)文件的管理技巧。最后通過(guò)模具設(shè)計(jì)實(shí)例了解模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。知識(shí)重點(diǎn)Pro/Moldesign工作界面Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)文件的管理Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)實(shí)例1.1Pro/Moldesign模塊工作界面簡(jiǎn)介1.1.1啟動(dòng)Pro/Moldesign模塊啟動(dòng)Pro/ENGINEERWildfire5.0后，依次選擇系統(tǒng)主菜單欄上的“文件”→“新建”命令，或者直接單擊系統(tǒng)工具欄上的“新建”按鈕，彈出如圖所示的“新建”對(duì)話(huà)框。1．在“新建”對(duì)話(huà)框的“制造”類(lèi)型中與模具設(shè)計(jì)有關(guān)的“子類(lèi)型”選項(xiàng)有如下三種：（1）“鑄造型腔”。（2）“模具模型”。（3）“模面”。2．在“新文件選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框的“模板”選項(xiàng)框中有如下三個(gè)選項(xiàng)：（1）“空”。（2）“inlbs_mfg_mold”。（3）“mmns_mfg_mold”。1.1.2工作界面簡(jiǎn)介啟動(dòng)Pro/Moldesign模塊后，系統(tǒng)打開(kāi)如圖所示的工作界面。其中包含了標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、模型樹(shù)、圖形顯示區(qū)、菜單管理器、信息提示區(qū)、命令解釋區(qū)、智能選擇過(guò)濾器等。1．標(biāo)題欄2．菜單欄3．工具欄4．導(dǎo)航器5．信息顯示區(qū)6．圖形顯示區(qū)7．菜單管理器8．智能選擇過(guò)濾器1.2Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)1.2.1設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)模型也稱(chēng)為制造模型，通常表達(dá)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)者對(duì)其產(chǎn)品的最終構(gòu)想。模具模型的參照模型幾何來(lái)自于相應(yīng)的設(shè)計(jì)模型幾何。設(shè)計(jì)模型可能無(wú)法始終包含所必需的設(shè)計(jì)元素，例如模具設(shè)計(jì)過(guò)程中所需的拔模角度、圓角和收縮等。在Pro/ENGINEERWildfire5.0中，設(shè)計(jì)模型與參照模型之間建立了參數(shù)化關(guān)系。對(duì)設(shè)計(jì)模型所做的任何更改都會(huì)自動(dòng)傳播到參照模型和所有相關(guān)的模具元件上。1.2.2參照模型

參照模型是模具設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的部分，就像在三維實(shí)體建模中使用基準(zhǔn)特征一樣。在模具設(shè)計(jì)前，必須首先創(chuàng)建參照模型，這樣才能進(jìn)行下一步模具設(shè)計(jì)操作。參照模型可以是由Pro/ENGINEER基本模塊產(chǎn)生的實(shí)體零件、鈑金件，也可以是裝配件。在Pro/Moldesign模塊中，可依次選擇菜單管理器中的“模具模型”→“裝配”→“參照模型”命令，如圖所示，或單擊“模具/鑄件制造”工具欄上的按鈕，在彈出的“打開(kāi)”對(duì)話(huà)框中選擇已創(chuàng)建的設(shè)計(jì)模型，然后對(duì)調(diào)入圖形顯示窗口中的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行裝配，彈出如圖所示的“創(chuàng)建參照模型”對(duì)話(huà)框，選中對(duì)話(huà)框中的“按參照合并”單選項(xiàng)并單擊按鈕，即可使用復(fù)制出來(lái)的一個(gè)模型作為模具設(shè)計(jì)的參照模型。1.2.3工件模型1．自動(dòng)創(chuàng)建工件在菜單管理器中依次選取“模具模型”→“創(chuàng)建”→“工件”→“自動(dòng)”命令，接著在彈出的“自動(dòng)工件”對(duì)話(huà)框中，根據(jù)參照零件自動(dòng)創(chuàng)建工件模型，如圖所示。2．手動(dòng)創(chuàng)建工件在菜單管理器中依次選取“模具模型”→“創(chuàng)建”→“工件”→“手動(dòng)”命令，然后在模具組件中手動(dòng)創(chuàng)建工件模型，如圖所示。3．裝配工件如圖所示，在菜單管理器中依次選取“模具模型”→“裝配”→“工件”命令，可以把一個(gè)事先設(shè)計(jì)好的零件裝配到模具組件中作為工件模型。1.2.4模具模型模具模型是Pro/Moldesign模塊中的最高級(jí)模型，它是由后綴名為“.mfg”的文件所組織的一個(gè)裝配體。1.2.5分型面分型面的選取受到多種因素的影響，包括產(chǎn)品形狀、壁厚、成型方法、產(chǎn)品尺寸精度、產(chǎn)品脫模方法、型腔數(shù)目、模具排氣、澆口形式以及成型機(jī)的結(jié)構(gòu)等。其選取的基本原則如下：1．保證產(chǎn)品質(zhì)量。2．產(chǎn)品脫模方便。3．型腔排氣順暢。4．保證產(chǎn)品外觀。5．有利于側(cè)向抽芯。1.2.6Pro/MOLDESIGN模具組件特征1．冷卻水管特征端點(diǎn)定義條件如下：（1）無(wú)——孔在圓環(huán)段端點(diǎn)處終止；（2）盲孔——孔在圓環(huán)段端點(diǎn)處向外延伸一段距離，并且孔的末端有鉆孔特征；（3）通孔——孔延伸至模型的曲面；（4）通孔帶沉孔——孔延伸至模型面并加工成沉孔。2．流道特征：利用流道特征可快速創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)流道幾何。。3．頂針間距：此特征是一個(gè)僅在模具模塊中才有的特殊孔特征。4．用戶(hù)自定義特征（UDF）：UDF是那些被分成組并保存成文件的特征及其各自尺寸和參照的一個(gè)集合。1.3Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)文件管理1.3.1文件類(lèi)型在Pro/Moldesign模塊中，完成模具設(shè)計(jì)后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生以下類(lèi)型的文件：1．模具模型：*.mfg。2．模具組件：*.asm。3．參照模型：*_ref.prt。4．毛坯工件：*_wrk.prt。5．模具元件：*.prt。6．制模零件：*.prt。7．其他模架零件：*.prt。1.3.2文件管理1．建立模具專(zhuān)用文件2．復(fù)制相關(guān)的模具文件到模具專(zhuān)用文件夾中3．設(shè)置當(dāng)前工作目錄1.4Pro/MOLDESIGN模具設(shè)計(jì)的一般步驟Pro/MOLDESIGN模具設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行模具設(shè)計(jì)一般（或可能）包括以下一些步驟。1．為本次設(shè)計(jì)新建一個(gè)文件夾，專(zhuān)門(mén)存放本次設(shè)計(jì)產(chǎn)生的各種文件。2．打開(kāi)Pro/ENGINEER系統(tǒng)，設(shè)置工作目錄。3．新建一個(gè)模具設(shè)計(jì)文件，注意單位的設(shè)定。4．選取或新建參照模型，并將其裝配到模具設(shè)計(jì)環(huán)境。5．創(chuàng)建工件，建立模具模型。6．設(shè)置注塑零件的收縮率。7．設(shè)計(jì)模具的分型面。8．通過(guò)分型面將工件分割為數(shù)個(gè)體積塊。9．抽取模具體積塊生成模具零件。10．設(shè)計(jì)澆口、流道和水線等特征。11．檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的模具零件。12．制模，模擬注塑成型的成品件。13．移動(dòng)凹模、成品件等零件，模擬開(kāi)模操作。14．根據(jù)需要裝配模具的基礎(chǔ)零件。15．保存模具設(shè)計(jì)文件。1.5蘑菇頭的模具設(shè)計(jì)1.5.1新建模具模型文件1．在計(jì)算機(jī)的D盤(pán)的“Moldesign”的文件夾中，為模具工程建立一個(gè)名為“mushroom”的文件夾，然后將光盤(pán)文件“$\源文件\第1章\ex_1\mushroom.prt”復(fù)制到“mushroom”文件夾中。2．運(yùn)行Pro/e軟件，選取“文件”→“設(shè)置工作目錄”命令，將工作目錄設(shè)置為“D：\Moldesign\mushroom\”。3．選取“文件”→“新建”命令，彈出“新建”對(duì)話(huà)框，在其中選取“制造”和“模具型腔”，添加文件名為“mushroom”，取消“使用缺省模板”選項(xiàng)，然后單擊“確定”按鈕。4．在彈出的“新文件選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框中選取“mmns_mfg_mold”，然后單擊“確定”按鈕，則新建一個(gè)模具模型文件，進(jìn)行模具模型文件的工作環(huán)境。如圖所示。1.5.2添加參照模型1．在模具的“菜單管理器”中，選取“模具模型”→“裝配”命令，在彈出“模具模型類(lèi)型”菜單中，選取“參照模型”，在彈出的“打開(kāi)”對(duì)話(huà)框中選取文件“mushroom.prt”，然后單擊“打開(kāi)”按鈕；2．彈出“元件”操控面板，如圖所示，選取“放置”選項(xiàng)，在“約束類(lèi)型”中選取“缺省”選項(xiàng)，然后單擊按鈕；3．彈出如圖所示的“創(chuàng)建參照模型”的對(duì)話(huà)框，接受系統(tǒng)默認(rèn)的參照模型名稱(chēng)；4．單擊“確定”按鈕完成。1.5.3手動(dòng)創(chuàng)建工件1．在“模具模型”菜單中選取“創(chuàng)建”→“工件”→“手動(dòng)”命令，彈出“元件創(chuàng)建”對(duì)話(huà)框。2．在名稱(chēng)框中填寫(xiě)元件名稱(chēng)為“mushroom_wrk”，單擊“確定”按紐，彈出“創(chuàng)建選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框。3．選取“創(chuàng)建特征”選項(xiàng)，單擊“確定”按紐，彈出“特征”菜單，選取“實(shí)體”→“伸出項(xiàng)”→“拉伸”→“完成”選項(xiàng)，進(jìn)入建模環(huán)境。4．則工作界面的下方出現(xiàn)構(gòu)造拉伸特征的操控板，如圖所示。5．首先單擊上圖所示的箭頭所指下拉列表，選?。ù藞D標(biāo)表示在個(gè)方向上以指定深度值的一半，拉伸草繪平面的兩側(cè)）選項(xiàng)。6．單擊如圖所示的“放置”按鈕，彈出如圖所示的放置收集器。7．單擊“定義”按鈕，彈出如圖所示的“草繪”對(duì)話(huà)框。8．單擊“草繪”按鈕，則進(jìn)入草繪環(huán)境。彈出“參照”對(duì)話(huà)框，如圖所示。9．單擊“參照”對(duì)話(huà)框中的“關(guān)閉”按鈕，進(jìn)入草繪工作界面。10．單擊按鈕，退出草繪操作。1.5.4創(chuàng)建分型面PART_SURF_11．菜單中選取“插入”→“模具幾何”→“分型曲面”命令，進(jìn)入分型曲面的設(shè)計(jì)環(huán)境；2．選取“編輯”→“復(fù)制”命令，然后再選取“編輯”→“粘貼”命令，彈出“粘貼”操控面板，如圖所示；3．然后單擊“選項(xiàng)”選項(xiàng)卡，彈出如圖所示的各個(gè)選項(xiàng)；4．接受系統(tǒng)默認(rèn)的選取“按原樣復(fù)制所有曲面”選項(xiàng)；5．單擊操控面板上的按鈕，完成曲面的粘貼，此時(shí)在模型樹(shù)中增加了如圖所示的“復(fù)制1[PART_SURF_1–分型面]”特征項(xiàng)目；6．單擊工具欄上的“拉伸”按鈕或選取“插入”→“拉伸”命令，彈出“拉伸”操控面板；7．單擊“放置”選項(xiàng)，單擊“定義”按鈕；8．最后“草繪”對(duì)話(huà)框的設(shè)置如圖所示；9．單擊“草繪”按鈕，彈出“參照”對(duì)話(huà)框；10．選取尺寸參照，最后“參照”對(duì)話(huà)框的設(shè)置如圖

11．單擊“參照”對(duì)話(huà)框的“關(guān)閉”按鈕，進(jìn)入草繪界面；12．單擊按鈕，完成草圖的繪制；13．在“草繪”操控面板中選??；14．單擊按鈕，生成結(jié)果；15．從模型樹(shù)中選取剛剛復(fù)制生成的分型面和拉伸方法生成的分型面，如圖所示；16．選取“編輯”→“合并”命令，彈出“合并”操控面板，如圖所示；17．對(duì)“選項(xiàng)”中選取“相交”，然后利用操控面板中的圖標(biāo)來(lái)選取要保留兩個(gè)合并曲面的哪一側(cè)；18．單擊按鈕，完成分型面的合并操作。1.5.5查看分型面

1.5.6創(chuàng)建體積塊1．選取“繼續(xù)體積塊選取”菜單中的“完成/返回”命令，返回分型曲面設(shè)計(jì)環(huán)境；2．選取“編輯”→“分割”命令，彈出“分割”菜單，如圖所示；3．選取“兩個(gè)體積塊”→“所有工件”→“完成”命令，彈出“分割”對(duì)話(huà)框，如圖所示；4．單擊“選取”菜單中的“確定”按鈕，然后單擊“分割”菜單中的“確定”，彈出“體積塊名稱(chēng)”對(duì)話(huà)框；5．接受系統(tǒng)默認(rèn)的體積塊名稱(chēng)“MOLD_VOL_1”，單擊“確定”按鈕，彈出第二個(gè)“體積塊名稱(chēng)”對(duì)話(huà)框；6．接受系統(tǒng)默認(rèn)的體積塊名稱(chēng)“MOLD_VOL_2”，單擊“確定”按鈕；7．返回“模具體積塊”設(shè)計(jì)環(huán)境，選取“視圖”→“可見(jiàn)性”→“著色”命令，彈出“搜索工具”對(duì)話(huà)框；8．選取面組：F12（MOLD_VOL_2），單擊按鈕，添加進(jìn)“選定的項(xiàng)目”，單擊“關(guān)閉”按鈕；9．單擊“繼續(xù)體積塊選取”菜單中的“繼續(xù)”按鈕，彈出“搜索工具”對(duì)話(huà)框；10．選取面組：F11（MOLD_VOL_1），單擊按鈕，添加進(jìn)“選定的項(xiàng)目”，單擊“關(guān)閉”按鈕；11．選取“繼續(xù)體積塊選取”菜單中的“完成/返回”命令，返回到“模具體積塊”菜單。1.5.7模具元件1．選取“模具元件”→“抽取”命令，彈出“創(chuàng)建模具元件”對(duì)話(huà)框，如圖所示2．單擊按鈕，選取模具元件中的所有元件3．單擊“確定”按鈕，在模型樹(shù)中增加如圖1-61所示的體積塊特征，返回“模具元件”菜單。1.5.8制模1．選取“模具”菜單中“制模”→“創(chuàng)建”命令，彈出消息框，如圖所示；2．在輸入框中輸入：CAVITY-MOLD；3．單擊按鈕或按＜Enter＞鍵，完成制模的生成，在模型樹(shù)中增加如圖所示的制模特征。1.5.9開(kāi)模1．首先遮蔽參照模型、分型面和工件（模具體積塊）；2．選取“模具開(kāi)?！泵?，彈出如圖所示的“模