基于Ｐｒｏ／Ｅ的陶瓷墻地磚模具設計

摘 要 本文介紹了Pro/E軟件的主要技術特性，以800mm×800mm陶瓷墻地磚模具為例說明用Proe/E軟件設計及修改陶瓷墻地磚模具的方法。

關建詞 Pro/E，特性，陶瓷墻地磚模具，下模芯

1前言

陶瓷墻地磚模具在墻地磚生產中占有重要地位，模具質量的好壞直接影響到產品的產量和質量。陶瓷墻地磚模具的上、下模芯和側板是陶瓷墻地磚模具的關鍵零件，也是易損零件。通常一個產品要做多套上、下模芯和側板以作備用，同時也要根據模具的磨損情況來調整這些上、下模芯和側板的尺寸。據了解，現在陶瓷廠大部分仍在使用AutoCAD軟件在二維環境下進行模具設計，修改圖紙的工作量大、效率低。而利用Proe軟件只需很短的時間就可以完成修改，大大提高了工作效率。

Pro/E軟件近年來在塑料模具制造和產品設計等領域都得到了廣泛應用。據了解，有些陶瓷廠也已開始使用Pro/E軟件進行模具的設計，并取得了一些實用經驗。 但目前大部分陶瓷廠的設計者對Pro/E軟件了解不夠 ， 仍在使用AutoCAD軟件進行模具設計。為了更好地提高陶瓷墻地磚模具設計及修改的效率 ，本文對Pro/E軟件的特性及其在陶瓷墻地磚模具設計中的應用進行介紹。

2Pro/E 的主要技術特性

Pro/E是由美國PTC公司推出的、國際上最先進、最成熟的使用參數化特征造型技術的大型CAD/CAM/CAE集成軟件。具備實體造型、曲面造型、產品裝配、工程圖制作、模具設計、仿真加工等功能。該軟件主要有如下幾個優勢：

2.1 3D實體模型

3D實體模型可將用戶的設計思想以最真實的模型在計算機上表現出來，還可計算產品的體積、重心、質量等，減少人工計算時間。

2.2 單一數據庫

Pro/E可將3D實體模型轉為2D工程圖，并且自動標注尺寸。修改3D或2D圖形的尺寸時，相關的3D實體模型和2D圖形也都會自動修改，同時裝配、制造等相關設計也會自動修改，這樣可確保修改的正確性。而用二維設計軟件，設計人員需花費大量時間在圖形的繪制和錯誤的修改上，有時會出現修改的混亂和錯誤。

2.3 特征的參數化設計

傳統的CAD軟件采用的是自由化設計的實體造型技術，修改模型很不方便。Proe/E首先成功實現了參數化設計。它采用用戶熟悉的特征作為產品幾何模型的構造要素，比如圓角、倒角特征，只要通過修改它的參數就可以修改它的大小，使用方便、修改容易。

2.4 數據庫管理

Pro/E與其它CAD/CAE/CAM軟件的最大不同，在于它是建立在數據庫基礎上的軟件。這個軟件可以方便多個部門同時對同一產品進行開發，各部門都可以得到同一數據庫的數據，大大縮短了產品的開發周期，降低了生產成本。

3Pro/E在陶瓷墻地磚模具設計中的應用

基于Pro/E上述幾個方面的技術特性，可見Pro/E的三維建模和修改功能都非常強大。針對陶瓷墻地磚模具的結構特點，采用Pro/E軟件進行模具的設計及修改都非常方便。

用Pro/E設計陶瓷墻地磚模具的工作流程如下：創建三維模型→創建三維裝配圖→創建二維工程圖→創建二維裝配圖。如需修改，先修改三維模型或二維工程圖。

下面以800mm×800mm的陶瓷墻地磚模具為例，說明Pro/E在陶瓷墻地磚模具設計及修改中的具體應用：

3.1 創建三維模型

文件→新建→零件/輸入名稱/確定，進入三維模型設計模塊。

使用拉伸、切削、陣列、孔、圓角等命令可以創建模具各零件的三維模型。圖1所示為下模芯的三維模型，主要使用了以下幾種方法：

(1) 插入→伸出項→拉伸

(2) 插入→切削→拉伸

(3) 插入→切削→混合

(4) 插入→孔

(5) 特征→復制

圖1 下模芯三維模型

3.2 創建三維裝配圖

文件→新建→組件/輸入名稱/確定，進入裝配模塊。先選一個零件做基準件，利用裝配模塊中的對齊、匹配、插入等方法將模具各零件組裝到一起。如圖2所示。

3.3 創建二維工程圖

文件→新建→繪圖/輸入名稱/確定，進入繪制二維工程圖模塊。

將模具零件的三維模型自動轉為二維工程圖，自動標注尺寸或手動標注尺寸，將不必要的尺寸刪除。圖3為下模芯的二維工程圖，主要作圖步驟如下：

(1) 主視圖：視圖→一般視圖/全視圖/無剖截面/無比例/完成→選擇參照，定位視圖；

(2) 左視圖：視圖→投影視圖/全視圖/截面/無比例/完成→完整的/全部剖截面/完成→選擇視圖的放置位置→創建或檢索剖截面→確定是否顯示剖面符號→完成；

(3)局部放大圖：視圖→詳圖視圖/全視圖/無截面/比例/完成→輸入比例→選查看細節的中心點→繪樣條曲線→選擇邊界類型為圓→選取注釋的位置→完成；

(4) 自動標注尺寸：視圖→顯示及拭除→顯示→選尺寸類型→按視圖或特征等→選擇視圖或特征→選擇保存或刪除的尺寸→完成；

(5) 手動標注尺寸:插入尺寸→新參考→選取圖元→中鍵放置尺寸；

(6) 設置尺寸公差、修改尺寸文字的大小，調整尺寸位置、插入注釋等。

圖2 800mm×800mm模具總裝配圖

3.4 創建二維裝配圖

文件→新建→繪圖/輸入名稱/確定，進入繪制二維工程圖模塊。打開三維裝配圖， 創建全剖主視圖，檢索在模型中創建好的剖截面。如圖4 所示。

圖3 下模芯二維工程圖

3.5 修 改

修改三維模型的形狀、尺寸或添加、刪減特征，它的二維工程圖、裝配圖同時作相應的改動。修改二維工程圖的尺寸，它的三維模型和裝配圖也同時被修改。由于模框、下模芯易磨損、破裂，影響產品質量，因此企業一般都要做一些備件更換。用Pro/E軟件對上、下模芯、側板等零件進行修改，非常方便。圖5為下模芯修改后的二維工程圖。主要修改方法如下：

(1) 將外形尺寸891mm改為892mm

打開下模芯三維模型，右擊模型樹中891的伸出項，選重定義，彈出伸出項的對話框，雙擊截面，選草繪，繪圖區顯示伸出項的截面，將尺寸891改為892，確定。打開二維工程圖，發現尺寸891自動改為892，三維和二維裝配圖中該尺寸也自動改為892mm。

(2) 將厚度尺寸20mm改為18mm

打開下模芯二維工程圖，選取要修改的尺寸20，右擊該尺寸在快捷菜單中選名義值，將名義值20改為18，確定。打開三維模型發現模型的厚度由20mm變成18mm，三維和二維裝配圖中該尺寸也自動改為18mm。

設計修改圖紙，只需選擇步驟（1）和（2）中的任意一個就可以了。值得注意的是，修改二維工程圖中的手動尺寸，模型并不同時修改，只能先修改模型尺寸，二維工程圖相應尺寸才能同時被修改。

3.6用Pro/E設計、修改模具時應注意的問題

據了解， 部分設計人員在實際應用中， 曾出現過一些小問題， 這是由于對Pro/E軟件的使用了解不全面而造成的， 其中主要有：

圖4 二維裝配圖

圖5 下模芯修改后的二維工程圖

(1)自動標注2D工程圖時，某些尺寸的標注不符合機械制圖的規定。這是因為它的3D模型截面圖的尺寸不符合機械制圖的規定。因此，在創建3D模型時，應先將截面圖中不符合機械制圖規定的尺寸，用人工標注的方法標出。這樣它的2D工程圖，才能自動標出正確的尺寸。否則，只能用手動標注尺寸的方法在2D工程圖中標注尺寸。同時應注意，修改2D工程圖的手動尺寸，它的3D模型不能被修改；

(2)在設計中添加一個特征，有時在與之對應的圖中不能自動添加特征。這是由于操作順序有誤造成的。應先在3D模型中添加特征，它的2D工程圖同時自動添加特征。相反，在2D工程圖中添加特征，它的3D模型不能自動添加特征。

4結束語

利用Pro/E軟件強大的三維建模功能，能快速、準確地創建陶瓷墻地磚模具的三維模型。二維工程圖直接由三維模型產生，修改是在三維模型、二維工程圖和裝配圖中同時進行的。因此，用Pro/E軟件設計及修改陶瓷墻地磚模具，快捷、準確、方便，大大縮短了設計周期，提高了企業的經濟效益。

參考文獻

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