Pro_E在充电器外壳三维造型及模具设计中的应用.pdf

模具制造8年第10期··耐斯合模机·飞模好帮手电话：0769-22707029/7传真：0769-22708240Http：/www.nicemachine.netE-mail：nicenicemachine.net地址：广东省东莞市大朗镇高英村高英路128号电话：0769-83118946传真：0769-83119736环球工业机械东莞有限公司专利设计多功能深孔钻床、合模机、数控铣床为模具及机械行业带来更高效率Pro/E在充电器外壳三维造型及模具设计中的应用中北大学分校（山西太原030008）高裕斌【摘要】通过实例论述了Pro/E下制品的三维设计、注射成型工艺分析、模具的分型面创建、潜伏式浇口的设计、模具的体积块抽取、模具的开模仿真以及模具模型的装配，详细介绍了模流分析过程中的具体操作步骤。关键词：Pro/E；模具分析；模具设计；三维造型ApplicationofPro/Efor3DMoldelingandInjectionMoldDesignoftheChargerShell【Abstract】Elaboratedtheproduct3Ddesignandinjectionmoldingprocessanalysis,moldpartingsurfacefoundation,thesubmarinegatedesign,moldvolumeblockextraction.moldopensimulation,andmoldassemblybyPro/Ethroughanexample.Theoperationstepsofmoldsimulationwereintroducedindetail.Keywords：Pro/E；moldanalysis；molddesign；3Dmoldeling1引言Pro/E软件以其强大的造型及结构设计功能在产品的开发设计中得到越来越广泛的应用，其采用基于特征的参数化造型、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改和全数据相关的技术，提供了所有工程项目之间的全关联，真正实现了CAD/CAE/CAM的有机集成。用户可以同时对同一产品进行并行的设计工作，进行模型检测、分型面建立、模具组装等过程，从而提高设计质量和缩短开发周期。2结构特征分析图1所示的充电器外壳采用ABS塑料，材料具有很好的加工性、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及较高的抗冲击强度。3三维建模该塑件通过拉伸、切除、拔模、倒圆角、阵列等命令建立实体模型。经过分析充电器外壳的结构模型，还需要考虑脱模斜度（见图1）。4注射成型工艺分析（1）厚度均匀性分析。点击下拉菜单分析（Analysis）模型分析（ModelAnalysis）在模型分析（ModelAnalysis）对话框中选择分型类型为厚度（Thickness）检测方法选平面（Plane）在塑件上选择充电器外壳底部的台阶面，此时分析结果即可在Pro/E界面显示出来。图1充电器外壳三维特征（2）拔模斜度分析。选择菜单应用程序（Applications）模具（Mold）铸造（Casting），这时系统将模具分析（MoldAnalysis）菜单加载到分析（Analysis）菜单下，点选模具分析（MoldAnalysis）菜单，在模具分析（MoldAnalysis）对话框中选择分析类型为拔模检测（DraftCheck）在曲面选项栏中选择曲面（Surface）选项按下，选择充电器外壳内表面为检测面在拖拉方向选项栏选择平面（Plane），选择TOP面为参考面，调整拔模方向使之指向塑件开口方向输入拔模斜度：1°，检测结果如图2所示，塑件满足拔模要求。·基于Pro/E模具设计技术应用专题·10··模具制造8年第10期耐斯合模机·飞模好帮手电话：0769-22707029/7传真：0769-22708240Http：/www.nicemachine.netE-mail：nicenicemachine.net地址：广东省东莞市大朗镇高英村高英路118号电话:0769-83316878传真:0769-83317023东莞明利钢材模具制品有限公司代理各国优质合金工具钢、红铜及铍铜生产标准及订造模胚、模胚零配件·基于Pro/E模具设计技术应用专题·图2拔模检测5模具设计（1）建立模具装配模型，生成模具体积快。（2）设置收缩率。模具菜单：模具模型收缩按比例。在工作区中选择参照零件，在弹出的按比例收缩对话框中选择收缩公式为1+S，选择CSO坐标系为比例缩放中心，设置各个方向的收缩率值为0.006类型选项组：各向同性的复选框。（3）设计分型面。充电器外壳外观要求光滑整洁不伤手，分型面选择在其最大内表面上，当外壳与底座装配后，分型面上的痕迹刚好隐藏在充电器的内部。根据大批量生产要求，采用1模两腔。通过复制、填补破孔、平整、裙边等一系列操作直到所建立的分型面可以切开工件体积块或者模具体积块。（4）浇注系统的设计。由于塑件表面质量要求较高，塑件整体形状为不规则的板件，在其内表面上设置潜伏式浇口比较合适。潜伏式浇口的断面形状和尺寸类似点浇口，它除了具备点浇口的各种特点外，其进料部分一般选择在塑件侧面或背面较隐蔽处，不致影响塑件的美观，同时可采用较简单的两板式模具。浇口进浇点潜入分型面的下方，沿斜向进入型腔。在动定模分型或推出时流道和塑件被自动切断。故分型或推出时必须有较强的力量。（5）分割、抽取体积块。经过模具体积块（MoldVolume）分割（Split）两个体积块模具体积块所有工件（AllWorkpcs）完成，选择分型面，将工件分割开来，并分别定义各个体积块的名字。（6）对模具进行开模操作，结果如图3所示。6模流分析（1）打开成型零件文件。单击工具栏中的图标，选择建立的浇注零件，单击按钮。图3开模（2）进入塑料顾问（PlasticAdvisor）操作界面并进行分析。a.选择材料并设置成型参数。依次点击应用程序选取对话框，点击取消进入PlasticAdvisor点击按钮选择GateLocation和Prepareprocessingconditionsonly下一步，在CommonlyUsedMaterials中选择GenericABS材料单击下一步打开ProcessingConditions对话框，设置模具温度为80，注射温度为230，注射最大压力为120MPa，其它选项接收系统的默认值，单击完成按钮。b.进行浇口位置分析。材料和成型参数确定后，应该首先进行成型工艺条件分析，以得到最佳的成型参数。单击Adviser顾问工具栏中的图标，打开AdviserSelection分析选择对话框。选择Selectananalysisaim中的GateLocationAnalysis浇口位置分析项，单击按钮，系统开始有关的分析计算。分析过程结束后，出现ResultSummary对话框，结果查看完毕后，单击，关闭此对话框。分析的结果在模型中以不同的颜色现时表示出了最佳的浇口位置。如图4所示。图4浇口分析c.塑料流动分析。单击Adviser顾问工具栏中的11模具制造8年第10期··耐斯合模机·飞模好帮手电话：0769-22707029/7传真：0769-22708240Http：/www.nicemachine.netE-mail：nicenicemachine.net地址：广东省东莞市大朗镇高英村高英路128号电话：0769-83118946传真：0769-83119736环球工业机械东莞有限公司专利设计多功能深孔钻床、合模机、数控铣床为模具及机械行业带来更高效率图标，打开AdviserSelection分析选择对话框。选择Selectananalysisaim中的PlasticFlowAnalysis塑料流动分析项，单击按钮，系统开始自动分析计算，并对模型进行填充。分析完之后，在弹出的ResultSummary对话框中可以查看结果，之后单击，关闭此对话框。根据填充状况检查结果，如果塑件的颜色全部显绿色，说明填充状况良好。d.冷却质量分析。单击Adviser顾问工具栏中的图标，打开AdviserSelection分析选择对话框。选择Selectananalysisaim中的CoolingQualityAnalysis冷却质量分析项，单击按钮，系统开始自动分析计算，分析完之后，在弹出的ResultSummary对话框中可以查看结果，之后单击，关闭此对话框。分析结果此时即在Pro/E塑料顾问界面下显示出来。如图5所示。图5冷却质分析e.缩痕分析。缩痕分析用来分析缩痕或空隙出现的位置。单击Adviser顾问工具栏中的图标，打开AdviserSelection分析选择对话框。选择Selectananalysisaim中的SinkMarkAnalysis缩痕分析项，单击按钮，系统开始自动分析计算，分析完之后，显示塑件缩痕着色的情况。熔接痕和气泡：熔接痕是在填充期间，流经两个或更多流道的流体汇合后，所生成的弱处或可见的缺陷。单击图标，模型中相应显示处熔接痕和气泡。如图6所示。7模架的选择和募集的总装配利用EMX4.1（模具专家系统）进行顶杆、定位销、支柱和滑块装置等模具零件设计，同时完成顶出系统、冷却系统的设计。模具结构3D图如图7所示。转换成2D视图在AutoCAD中编辑成为模具的2D装配总图，如图8所示。图6熔接痕和气泡分析图7模具结构3D图图8模具结构2D图8结束语Pro/E是专业化的CAD/CAM/CAE软件，它可以实现三维造型成型工艺分析流动模拟分析及模具装配一体化的设计模式，在注射模设计中发挥强大的功能优势，大大提高了设计效率，减少了试模失误，弥补了经验不足带来的缺陷，缩短了产品的研发周期，对于模具制造业的技术进步具有良好的推动作用。9参考文献1何满才.模具设计Pro/ENGINEERWildfire3.0中文版实例详解M.北京：人民邮电出版社，2005.2李翔鹏，康顺利.Pro/ENGINEERWildfire3.0模具设计M.北京：中国铁道出版社，2006.·基于Pro/E模具设计技术应用专题·12