基于Pro/E的水杯塑料模具設計

牛海俠，周金霞

（安徽三聯(lián)學院 安徽 合肥 230601）

1 引言

Pro/E的模具解決方案涉及模具的設計、制造的整個流程，它按照模具設計的順序來模擬整個的設計過程，只需要根據(jù)產(chǎn)品的三維實體造型，建立一套和產(chǎn)品參數(shù)相關的三維實體模具，從而使得模具的設計越來越簡單和快捷，因而在整個模具行業(yè)用途越來越廣。

本文介紹Pro/E注塑模具設計的一般流程，并以水杯模型為實例進行具體的操作。

2 Pro/E模具設計術(shù)語

Pro/E里提供了一些術(shù)語來描述其設計步驟，為模具設計理論與實際的Pro/E軟件操作建立關系，熟練掌握這些術(shù)語，對于理解Pro/E模具設計有很大的幫助。

2.1 設計模型

設計模型是制造產(chǎn)品的原型，模具設計中是以設計模型為基礎進行的，它決定了模具型腔的形狀，成型過程是否需要砂芯、銷、鑲塊等模具元件，以及澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的布置等。一般來說它與實際產(chǎn)品的模型是有一些差別的。

2.2 參照模型

在Pro/E里，并不是直接采用設計模型作為參照的，而是參照了它的幾何，可以繼續(xù)對參照模型進行修改。比如參照模型包含收縮率和拔模角等。

2.3 工件模型

工件模型也稱為坯料，相當于實際加工中的毛坯材料，在Pro/E模具設計中，要進行后續(xù)的分模以拆出模具元件等，也事先需要創(chuàng)建一塊坯料，即為工件模型。

2.4 模具模型

這個模型即為裝配體，它包括參照模型和工件模型，各種模具特征和模具元件。其后綴名為*.mfg。

2.5 分型面

分型面的設計在Pro/E中很重要，分型面位置正確，才能得到合適的型腔。分型面的創(chuàng)建是運用曲面的創(chuàng)建方法，比如拉伸、復制、延伸、填充等方法。由分型面可以分割工件或者已經(jīng)存在的體積塊，得到新的體積塊。

3 Pro/E注塑模具設計的流程

3.1 建立模具模型

在模具模型下，調(diào)入?yún)⒄漳Ｐ瓦M行裝配，如果設計成一模多型腔模具，要對參照模型進行合理的布局。然后創(chuàng)建工件模型，使參照模型被包在工件模型中，以進行后續(xù)分模、拆模等操作。

3.2 設置收縮率

根據(jù)塑料材料的性能，設置合理的收縮率。

3.3 創(chuàng)建分型面

利用分型面法或者體積塊法分模，得到合理的型腔。

3.4 抽取模具元件

使體積塊轉(zhuǎn)化成模具元件，抽取完成以后，模具元件成為功能完全的Pro/E零件，可以在part模塊中將其打開，再工程圖模塊中單獨使用，以及進行Pro/NC等。

3.5 創(chuàng)建鑄模

進行鑄模模擬。充填模具型腔。系統(tǒng)自動根據(jù)型腔形狀創(chuàng)建鑄模。

3.6 開模模擬

定義要移動的模具元件，使之移動一定距離以把模具型腔打開，檢測開模過程中是否存在相互干涉等。

4 Pro/E模具設計實例

下面以水杯的實例來說明模具創(chuàng)建的具體流程。

4.1 新建模具模型

在子類型中選擇“模具型腔”，模板采用“mmns_mfg _mold”。添加參照模型并創(chuàng)建工件，得到的模具模型如圖1所示。

4.2 創(chuàng)建體積塊

4.3 分割體積塊

4.4 抽取模具元件

圖1 模具模型

圖2 抽取的體積塊

圖3 抽取的型心

4.5 創(chuàng)建分型面

對稱分成兩部分。

4.6 分割體積塊

4.7 抽取模具元件

圖4 抽取的模具圖

4.8 創(chuàng)建鑄模

創(chuàng)建鑄模具，給出其名字。

4.9 開模

分別把型心、前、后模具移動一定距離開模。開模后如圖5所示。

圖5 開模示意圖

5 結(jié)語

Pro/E在模具設計中的優(yōu)點是顯而易見的，其過程也是比較容易掌握的，因此在模具設計中的應用也將越來越廣泛。在學習中要注重掌握模具設計中的共性特征，只有明白模具設計理論知識如何與Pro/E模具模塊相應功能的對應，才能理解并掌握Pro/E模具解決方案。

[1] Pro/E自學手冊-人民郵電出版社，2016，11.