Pro/E軟件在鑄造模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用

李靜生，周 穎，高 菲

（山東能源重裝集團(tuán)乾泰精密機(jī)械有限公司，山東泰安 271413）

Pro/E軟件在鑄造模具設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用

李靜生，周 穎，高 菲

（山東能源重裝集團(tuán)乾泰精密機(jī)械有限公司，山東泰安 271413）

人們當(dāng)前習(xí)慣于使用一種軟件稱之為Pro/E，使用這個(gè)軟件從事零售和鑄造物件到鑄造模具的設(shè)計(jì)創(chuàng)作。它解釋了相關(guān)產(chǎn)品的零件的建立模型所具備的一些條件，如應(yīng)該具備制造過程中的各種工藝建模等過程，其中詳細(xì)解釋了∶為了能按時(shí)順利地完成鑄造物件以及鑄造模具的設(shè)計(jì)，在零件和鑄件三維建模過程中，應(yīng)該遵守一定的相關(guān)順序和一些技巧。在建立模型前，應(yīng)該首先設(shè)計(jì)一款與之相匹配的工藝模型，并設(shè)立它的型芯頭，起模斜度等工藝，然后，用它來按照一定的規(guī)則，把型芯和外模進(jìn)行拆分，使得兩部分分開，這樣就可以減少建立模型過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，極大縮短了時(shí)間、提高了效率。

三維實(shí)體造型；計(jì)算機(jī)輔助制造；Pro/E軟件；模具鑄造

1 Pro/MoldDesiGs軟件設(shè)計(jì)模具的一般過程

1.1 原始的模型設(shè)計(jì)

開始設(shè)計(jì)師需要建一個(gè)設(shè)計(jì)模型，就是模具中具有的制造的產(chǎn)品的原型，需要在該軟件的零件模塊中間進(jìn)行三維的造型設(shè)立，正常經(jīng)過拉伸、切除、拔模、圓角等特征方法來進(jìn)行創(chuàng)立和建立。

1.2 創(chuàng)建模具模型

這時(shí)，文件的類型應(yīng)該選制造一模具型腔，然后，我們的子類型選模具型腔。我們就把它裝配到模具模型中（值得注意的是∶這里是裝配不是創(chuàng)建），這樣就使得它成為了參照模型了。最后，在其中加上設(shè)計(jì)好的工件，或者我們用軟件提供的工具自動(dòng)在其中創(chuàng)立，在沒辦法完成工件創(chuàng)建情況下，原始的手工繪制的辦法就可以使用了，這樣也可以得到需要的工件，這里的工件是毛坯。

1.3 模型的分析

用軟件的分析功能來探討拔模斜度、厚度等幾何特點(diǎn)特征，來判斷這些特點(diǎn)是不是符合設(shè)計(jì)的要求。經(jīng)過不斷地修改，直到符合要求。

1.4 設(shè)置模具需要的收縮率自然狀態(tài)下，壓力和溫度會(huì)發(fā)生改變，鑄件從模具中拿出來就會(huì)發(fā)生收縮等現(xiàn)象，所以，為了補(bǔ)償其中由于壓力溫度帶來的偏差，用軟件中擁有的收縮率功能。設(shè)計(jì)者經(jīng)過設(shè)定恰當(dāng)?shù)氖湛s率就能夠得到方法參考模型，這樣能夠獲得正確尺寸的鑄造物件。

1.5 模具分型面創(chuàng)建

模版中用來分割參照模型的曲面通常叫做分型面，它的設(shè)計(jì)將會(huì)直接影響到最后成型的零件的尺寸，表面的質(zhì)量。

1.6 模具元件體積塊的創(chuàng)建

使用上面提到的分型面，我們把工件分成型腔、型芯體積塊三部分。正常情況下，運(yùn)用軟件分割菜單下面的兩個(gè)體積塊命令，將其分成很多個(gè)體積快，即拆模。這個(gè)不是元件，它是無質(zhì)量的、三維的封閉曲面組。

1.7 抽取模具元件

人們經(jīng)過向體積塊中間加入實(shí)體的材料，讓它變成實(shí)際的元件，這個(gè)過程就是抽取模具元件的過程。完成之后，就成為了功能強(qiáng)大的Pro/EnGineer 零件，把它調(diào)用或者裝換到其他的軟件中進(jìn)行數(shù)控加工即可。

1.8 鑄模仿真軟件在完成模具元件抽取之后，就能夠自動(dòng)的熔斷材料，

通過澆口打進(jìn)去模具型腔，從而產(chǎn)生澆注件。

1.9 開模仿真

這一步主要是為了檢查模具中不同的機(jī)構(gòu)，檢查是否有磨損、不合格等情況，從而確認(rèn)模具是不是能正常的開啟。

2 鑄造模樣的CAM過程

對(duì)三維模型的數(shù)字控制加工的命令，包含了很多方面，如加工的參數(shù)、加工的方式、道具的選擇、軌跡等等，這是加工系統(tǒng)生成的。通過對(duì)軌跡的后處理就可以產(chǎn)生G和M代碼，利用這些就能夠控制加工中心的刀具運(yùn)動(dòng)，按照三維的形狀和尺寸大小得到鑄造模樣了。

2.1 粗加工

為了拉高模樣毛坯粗加工的效果，通常用大的硬質(zhì)合金刀具來粗加工。加工的精度可以很低，可以是0.11mm；余量是精度的4～7倍就比較合適，一般可以是0.13-0.18mm；速度我們?cè)O(shè)置一個(gè)下限∶1 500mm/min左右，上限速度2 200mm/ min左右；根據(jù)零件大小，用于確定刀具直徑，一般都比較大。其中用的是等高加工的加工方法，一層一層的切出，每層深度一般在1mm左右。這種方法分為兩種∶等高粗加工和等高精加工。

2.2 半精加工

對(duì)那些有曲面形狀的物件，有時(shí)候要進(jìn)行半精加工。采用直徑比較小的道具，一般比精加工的大那么一號(hào)。為了將效率提高，最好使用合金刀具，刀軌的生成可以用軟件的等高加工的加工方法，或者精加工法生成。

2.3 精加工

主要是根據(jù)加工物件的加工面的形狀來確定的，通常情況下在直徑選擇中，使用比半精加工刀具小5～10mm的球刀，這樣做能夠提高功效，并且能避免過切的情況，對(duì)于局部圓角部位，可以用更小的刀再一次加工，直到完成。

2.4 清根

以上所有過程完成后，雖然模樣所有形狀和尺寸都基本到位，但是由于球刀的應(yīng)用，會(huì)由于使用環(huán)刀而產(chǎn)生圓角，一旦不能夠有效去除，鑄件可能會(huì)產(chǎn)生很大的披縫，因此，在精加工后，清根就是為了清除之前留下的圓角。

[1] 肖正明，劉建雄.Pro/E、Cimatron環(huán)境下塑料模具設(shè)計(jì)與加工模擬[J].電加工與模具，2009，（5）.

[2] 沈言錦.基于鑄造模具CAE技術(shù)的研究[J].鑄造設(shè)備研究，2008，（2）.

Pro/E Software in the Design and Manufacture of Casting Die

Li Jing-sheng，Zhou Ying，Gao Fei

People are now accustomed to using a software called Pro/E，the use of this software to engage in retail and casting objects to the casting mold design.It explains the related product parts have established some conditions of the model，for example，should have in the process of manufacturing process modeling process，including a detailed explanation of the time∶in order to successfully complete casting objects，and the design of mould，and the casting parts in 3D modeling process，should comply with the relevant order and some skills.In this model，should first design a matching process model for the core of its heads，draft process and so on，to give up，in the software in the next，use it according to certain rules，the core and the outer mould split，makes the two part separately.This can reduce the possible errors in the process of establishing model，greatly reducing the time to make this process，greatly improve the efficiency of.

three dimensional solid modeling；computer aided manufacturing；Pro/E software；die casting

TP391.7

A

1003-6490（2017）02-0190-02

2017-02-14

李靜生（1987—），男，山東泰安人，助理工程師，主要研究方向?yàn)殍T造。