塑料模具毕业设计论文.doc

华中科技大学毕业设计模具设计及三维造型设计摘要：塑料制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方方面面得到了广泛应用。特别是在电子行业中则更为突出。电子产品的外壳大部分都是塑料制品，产品性能的提高就要求有高素质的塑料模具以及塑料性能，成型工艺和制品的设计。本课题是一个关于电子产品的盒盖制件的模具设计。研究的重点是模具工艺设计和结构设计的过程，包括型腔数的确定、型腔和型芯尺寸的计算、浇注系统的设计、浇口套的选择、分型面与排气系统的设计、合模导向和脱模结构的设计、Pro/Engineer的介绍、工艺方案的制定和成型件的工艺计算、主要零部件的结构分析计算及其标准的选用、Pro/E的实体造型过程以及装配和爆炸图的生成等。本课题中详尽地描述了塑料模具的具体设计过程，首先简明概述该设计的背景知识，接下来进行工艺的计算，然后在工艺计算的基础上对凸、凹模工作部分尺寸进行计算，以便选择其它零件，最后使用在现代设计中应用最广的软件Pro/E对零件进行三维造型、装配和生成爆炸图。关键词：型腔； 型芯； 分型面； 三维造型The Design of a Lid workpiece mold design and the 3D modeling of the DieAbstract: The plastic products are widely used in the area of industry, agriculture, national defense and daily life. Especially in the electronics industry was highlighted. Electronic products, the customer is the most plastic products, improve product performance requirements of high-quality plastic molds and plastic properties, forming process and the design of products. This design is an electronic product on the lid parts mold design. The focus is on mold design and structure of the design process, including determining the number of cavity; cavity and core size of the calculation; pouring, injection system design; gate sets the choice of type and design of the exhaust system ; Stripping-Die-oriented structure and design; Pro / Engineer presentation; process for the development and shaping the process of calculation; major parts of the structure and terms of the selection criteria; Pro / E of solid modeling and assembly process and Plans such as the formation of the explosion. The design of a detailed description of the specific plastic mold design process, first of all, concise overview of the design of the background knowledge and technology to the next, and then calculated on the basis of the convex and concave die of the size of the work, in order to choose another Parts and finally the use of modern design in the most widely used software Pro / E for the parts modeling, assembly and production plans of the explosion. Key words: Die space, Core, Minute profile, Three dimensional modeling目录第1章 绪论11.1 课题背景11.2 课题的目的和意义1第2章 工艺概述及方案的设计32.1 注塑成型原理与成型工艺过程的概述32.2 注射成型模具结构简介32.3 塑料注射成型机结构简介52.4 制定工艺方案52.4.1 工艺性分析52.4.2 工艺方案的分析和确定6第3章 注射机的选择83.1 注射容量83.2 注射压力83.3 锁模力83.3.1 塑件在分型面上的投影面积83.3.2 锁模力93.4 注射机的选择9第4章 分型面的设计104.1 分型面的选择原则104.1.1 分型面的含义与类型104.1.2 分型面的选择原则104.2 分型面的确定104.3 型腔数量的确定11第5章 浇注系统与排溢系统的设计125.1 浇注系统概述125.1.1 浇注系统的组成125.1.2 浇注系统的设计原则125.2 主流道的设计125.2.1 主流道浇口套的结构形式135.2.2 主流道尺寸设计135.3 浇口设计155.3.1 浇口的作用155.3.2 浇口的类型与位置选择155.3.3 点浇口尺寸设计165.4 排气溢流系统的设计175.4.1 型腔内气体的来源及其危害175.4.2 排气系统的形式17第6章 成型零件设计186.1 型腔的设计186.1.1 型腔的结构设计186.1.2 型腔径向尺寸设计186.2 型芯的计算196.2.1 型芯的结构设计196.2.2 型芯的尺寸设计20第7章 脱模机构设计227.1 顺序分型机构的设计227.1.1 顺序分型机构227.1.2 定距拉杆顺序分型机构227.2 塑件推出机构设计247.2.1 推出机构的设计原则247.2.2 推出机构的类型247.2.3 斜推杆塑件脱模机构设计257.3 导向机构的设计287.3.1 导向机构的作用287.3.2 导向机构设计28第8章 侧抽芯机构设计298.1 侧抽芯机构概述298.1.1 常见的侧抽芯形式298.1.2 侧抽芯机构的类型298.2 斜推杆侧抽芯机构设计29第9章 模架设计329.1 模架概述329.2 模架设计32第10章 注射机的校核3510.1 注射参数的校核3510.1.1 注射压力的校核3510.1.2 最大注射量的校核3510.1.3 锁模力的校核3510.2 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核3610.2.1 模具闭合高度的校核3610.2.2 开模行程校核36第11章 运用Pro/E软件进行实体造型3711.1 绘制前的准备工作3811.2 创建零件3811.3 选择草绘平面3911.4 绘制【拉伸】截面4011.5 设定【拉伸】深度4111.6 台阶孔的拉伸4211.7 型腔的移除材料4311.8 浇口的绘制4411.9 边和孔的倒角4511.10 冷却水路的拉伸移除45第12章 零件的装配与爆炸图的生成4612.1 零件颜色设置4612.2 进入零件装配模式4612.3 调入装配元件4712.4 装配并定义装配约束4712.5 生成爆炸图50第13章 盒盖制件模具工作原理54结论55致谢56参考文献57 42第1章 绪论1.1 课题背景模具，是工业生产的基础工艺装备。德国人说模具工业是金属加工业中之王，美国人说模具工业是美国的基石，罗马尼亚人说模具就是黄金，而日本则说模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”或“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍甚至上百倍。目前，虽然塑料模具只占整个模具行业的33%左右，但是在工农业生产、国防建设和科学技术、交通运输、石油化工、机械电子、邮政通信、建筑旅游、医疗卫生、环境保护、家用电器、教育文化、体育艺术等各个领域，塑料制品无处不在。在目光难及的人造卫星、宇宙飞船上，塑料制品占其总体积的一半。甚至塑料人体器官如人造血管、心脏、肺、骨骼等也离不开塑料。到2002年，全球所生产的塑料制品超过1.65亿吨之多，塑料已经成为在钢铁、木材、水泥之后的第四大工业基础材料。近年来，我国塑料模具工业的技术水平也取得了长足的进步。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5Kg大容量洗衣机全套塑料模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。根据国内和国际塑料模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现以下的发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大。1.2 课题的目的和意义本设计的目的是通过运用Pro/Engineer等软件设计盒盖注塑模具，巩固基本理论和专业知识，培养生产实际分析、解决实际问题、初步的研究思想和创新能力，达到对所学课程的全面实践，做到理论联系实际，培养分析问题和独立设计的能力，初步学会借助设计资料设计注塑模具，掌握注塑模具的设计步骤，注塑模具设计资料的使用。同时了解当今在注塑模具设计的先进技术，为走上工作岗位打好基础。同时，设计过程的论述也能让读者了解到注塑模具的整个设计制作流程。本设计的指导思想：根据所学的知识，查阅相关资料，对所设计模具之产品进行可行性分析, 设计出多种设计的方案，进行对比和筛选，确定一种比较合理的设计方案，并用摸拟想象法模拟出最佳设计方案；接下来进行产品分析决定需采用的模具结构，并对产品进行排工序，确定各工序内容；然后进行必要的计算，完成凸、凹模设计及其总体设计；接着用Pro/Engineer进行三维设计，完成零件图实体造型、装配图以及工程图；最后完成设计说明书。第2章 工艺概述及方案的设计2.1 注塑成型原理与成型工艺过程的概述注塑成型的原理是将颗粒状或粉状塑料从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融塑化成为粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很高的流动速度通过注射机喷嘴注入模具型腔，经过一定时间的保压、冷却定型后可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。注射成型工艺过程是一个不断重复的循环工艺过程，每一件塑料制品的最终注射成型均须经过这样一次循环过程，即：合模注射成型，保压之后预塑，冷却之中定型，开模取出制品七个工序。注射成型工艺过程循环、从合模注射到开模取出制品的七个工序如图2-1所示。图2-1 从合模注射到开模取出制品的七个工序2.2 注射成型模具结构简介模具由定模和动模两大部分组成。一般情况下，定、动模是按分型面来划分的。分型面以上的部分由螺钉联结成一个整体，固定在注射机的固定模板上，是固定不动的，故称为定模；而分型面以下部分则由螺杆和定位销联结为另一整体，固定在注射机的移动模板上，随移动模板的前推和后移，与定模板形成合模和开模状态，称为动模。若按模具各部分的功能结构来划分，模具由成型部分、侧面分型与抽芯部分、浇注部分、导向与定位部分、推出与复位部分、固定模板与支承紧固部分、冷却与加热部分、排溢部分等8个部分组成。1、成型部分：包括定模型芯、定模型腔板、动模型芯和动模型腔镶套。动、定模型腔镶套的成型面是制品外表面形状的复制，而动、定模型芯的成型面则是制品内表面形状的复制。因此，制品结构形状，尺寸精度以及各部分结构的相互位置精度、表面质量，完全由上述各成型件来成型和保证。2、侧面分型与抽芯部分：包括侧型芯以及限位板、弹簧等零件。侧型芯用于成型制品侧面的孔或凹（盲孔）和凸，是正面成型部分无法成型的部分，要借助斜销、弹簧等其他结构件的相互配合才能成型。制品侧面部分的这些孔、凹或凸出部分完全由这些侧面的零件来成型和保证其质量要求。3、浇注部分：由包括浇口套和动模镶套固定板上的中心冷料井和分流道以及动模型腔镶件上的浇口共同组成，是引导从注射机喷嘴射入的熔融塑料顺利进入并充满各型腔的通道。4、导向及定位部分：主要包括导柱导套，同时也包括定位圈、限位板和压板。导柱导套是保证动、定模合模后，动、定模的型腔和型芯能够对正，保证其同轴，免于发生错位，造成制品报废。导柱、导套属于间隙滑动配合。中小型模具的导柱与导套之间一般有（0.030.04）mm的配合间隙，而大尺寸的导柱与导套之间有0.06mm的间隙。但对于精密制品，此间隙在不超过制品精度要求时，可不考虑。若制品有同轴度的高精度要求，仅靠导柱、导套导向，定位就难以达到，则必须考虑设计二次高精度定位结构予以保证。5、推出与复位部分：包括推杆、拉杆、推杆固定板、推板和复位干。推杆是用于就爱你个冷却固化定型后的成型制品在开模后平稳地推出型料杆是在开模后将浇口套中的主流道（俗称料把）拉住，令其从浇口套小端处断开留在动模，以便在推出制品时，连同凝料一起推离模具，为下一循环的进料、储料、输送，准备其空间。复位杆是将已完成推出制品和浇口凝料的推杆、拉料杆、连同推杆固定板和推板一起，一同推回原来的合模位置，以便下一循环的再次推出。6、固定板与支承紧固件：这部分就是模架的主体。包括定模固定板、螺钉、动模型腔板、支承板、动模固定板和支承柱等。7、冷却部分：包括动、定模的冷却水道，密封圈和进水口，水口的管接头。其主要作用是调节模具的温度，保证成型质量，提高制品固化速度，提高效率。管接头一般均采用细牙螺纹（管螺纹）。水孔直径是管螺纹的底径即攻丝前的预空直径。比如用M101的管螺纹，则水孔直径应为99.2而不是10。密封圈是防止泄漏而设，属通用件。8、排溢部分：指排气和溢料。如果有必要，比如热塑性塑料，则排气、溢料槽多设置在分型面上或凸模上。图2-2 零件图2.4.2 工艺方案的分析和确定1、成型件（凸、凹模）的结构有：整体结构的凸、凹模；整体镶拼结构的凸凹模；局部镶拼结构的凸凹模。于是可得以下九种方案：方案一：凹模采用整体结构，凸模采用整体结构。方案二：凹模采用整体结构，凸模采用整体镶拼结构。方案三：凹模采用整体结构，凸模采用局部镶拼结构。方案四：凹模采用整体镶拼结构，凸模采用整体结构。方案五：凹模采用整体镶拼结构，凸模采用整体镶拼结构。方案六：凹模采用整体镶拼结构，凸模采用局部镶拼结构。方案七：凹模采用局部镶拼结构，凸模采用整体结构。方案八：凹模采用局部镶拼结构，凸模采用整体镶拼结构。方案九：凹模采用局部镶拼结构，凸模采用局部镶拼结构。第3章 注射机的选择3.1 注射容量3.2 注射压力3.3 锁模力3.3.1 塑件在分型面上的投影面积注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现涨模溢料现象。本次毕业设计采样一模一件，并拟采样中心点浇口形式，故塑件在模具分型面上的投影面积为： 3.3.2 锁模力注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢料现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机的额定锁模力。本次毕业设计中所需的锁模力为： 3.4注射机的选择根据注射容量、注射压力和锁模力初步选定注射机型号为SZ-60/400型注射机，其主要技术参数如表3-1所示：表3-1 注塑机参数参数SZ-60/40结构类型立理论注射容积/ cm360螺杆（柱塞）直径/mm30注射压力/MPa150锁模力/kN400拉杆内间距/mm295185移模行程/mm260180最大模具厚度/mm280最水模具厚度/mm160喷嘴球半径/mm15喷嘴口直径/mm3.5第4章 分型面的设计4.1 分型面的选择原则4.1.1 分型面的含义与类型全面分析、比较和考虑，选定较为有利的方案。4.1.2 分型面的选择原则分型面确定的要点如下：1、分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。拉深复合模。2、不能影响制品的外观尤其是对表面质量有要求的制品。3、便于浇口进料，利于成型，易于排气。4、利于型腔的加工，从表而使制品的精度易于得到保证。5、有助于避免侧抽芯或便于侧抽芯：有利于型腔或者型芯结构的装卸和保证其强度。6、有偶利于嵌件的安装以及活动镶件和弹性活动螺纹型芯的安装。4.2 分型面的确定根据分型的选择原则与塑件特点，分型面为如图4-1所示的位置，选择在塑件底部的最大截面处。图4-1 塑件分型面4.3 型腔数量的确定当塑料制件的设计已经完成，并选定所用材料后，就需要考虑是采用单型腔模具还是多型腔模具。与多型腔模具相比，单型腔模具有如下优点：1、塑料制件的尺寸公差始终一致。2、工艺参数易于控制。3、模具的结构简单紧凑。4、制造成本低，制造周期短等优点。本次毕业设计中所要成型的塑件在其内侧四个方向上均有侧向凹凸，故根据塑件特点最后采用单型腔模具，即一模一腔。第5章 浇注系统与排溢系统的设计5.1 浇注系统概述5.1.1 浇注系统的组成5.1.2 浇注系统的设计原则浇注系统的设计原则如下：1、型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象；2、型腔和浇口的排列要求尽量可能地减少模具外形尺寸；3、系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大），尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小；4、对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的最深处及角落，分流道尽可能平衡布置；理，必须要时要设辅助流道，将制品联为一体。5.2 主流道的设计主流道是塑料熔融体进入模具型腔最先经过的部位，它将注射机注射的熔融体塑料导入分流道或型腔，主流道形状一般为圆锥形，便于熔融体的塑料顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。5.2.1 主流道浇口套的结构形式主流道一般在浇口套上成型，浇口套的主要形式如图5-1所示。a ) b ) c )图5-1 主流道浇口套结构形式其中：图5-1a为主流道浇口套语定位圈设计成一体的形式，主要用于小型模具；图5-1b和图5-1c所示的结构形式为将主流道浇口套与定位圈分开设计，然后通过配合形式等固定在模板上。本次设计由于采用一模一件，是典型的小型模具，故采用5-1a所示的结构形式，将定位圈与浇口套设计成整体式，并用螺钉连接将浇口套与定模座板固定在一起。5.2.2 主流道尺寸设计1、进料口处为球面半径SR：（为注射机注射头球面半径）。2、主流道小端直径：3、主流道锥度：主流道锥度一般为，粘度大的可以选定。但是应力求与铰刀的斜度一致，本次设计主流道锥度取。4、主流道的长度L：5、主流道大端直径：6、浇口套进料口处的球面与注射机注射头球面的配合要求为：。7、粗糙度为：。8、浇口套联结螺钉采用4个M4螺钉。图5-2 主流道浇口套尺寸图 5-3 浇口套三维模型5.3 浇口设计5.3.1 浇口的作用塑料平均收缩率制品公差值模具制造公差（取制品相应尺寸之）注：其中制品尺寸中未标注偏差值的尺寸，其公差等级选IT14。（1）（2）（3）2、型腔深度的计算 型腔深度尺寸计算的公式如（6-2）： （6-2）2、承受一定的侧压力的作用：塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机的精度限制，使导柱工作中承受一定侧压力的作用。3、导向作用：动、定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。 7.3.2 导向机构设计导柱如图7-10所示。 图7-10 导柱第8章 侧抽芯机构设计8.1 侧抽芯机构概述在注射模设计中，当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时，除极少数情况可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可活动的结构，在塑件脱模前，一般都需要侧向分型和抽芯才能取出塑件，完成侧向活动型芯的抽出和复位的这种机构就叫做侧向抽芯结构。8.1.1 常见的侧抽芯形式侧型芯常常装在滑块上，这种滑块机构的运动常常有以下这几种形式：1、模具打开或闭合的同时，滑块也同步完成侧型芯的抽出和复位的动作。2、模具打开后，滑块借助外力驱动完成侧型芯的抽出和复位的动作。3、将滑块设在定模，在模具打开前，借助其他动力将侧型芯抽出。8.1.2 侧抽芯机构的类型按照动力来源将其分为手动、气动、液压和机动四种类型。其中机动侧抽芯机构的结构比较复杂，但抽芯不需人工操作，抽芯力较大，具有灵活、方便、生产效率高、容易实现全自动操作、无需另外添置设备等优点，在生产中被广泛利用。机动侧抽芯结构根据传动元件的不同，可分为以下几种：1、斜导柱侧抽芯机构2、弯销侧抽芯机构3、斜导槽侧抽芯机构4、斜滑块侧抽芯机构5、斜推杆侧抽芯机构6、齿轮齿条侧抽芯机构 根据塑件形状特点可知塑件脱模需要四个方向的侧抽芯动作，故本次设计采用斜推杆侧抽芯机构。8.2 斜推杆侧抽芯机构设计斜推杆侧抽芯机构主要由斜推杆及其导滑零件组成，其中斜推杆在成型过程相当于侧向成型零件，脱模过程中即实现侧抽芯又做推杆推出塑件。1、斜推杆斜推杆如图8-1所示。即使成型零件，有时移动滑块。图8-1 斜推杆三维模型2、导滑槽模具设计中常见的导滑形式如图8-2所示。本次设计中主要采用T字型导滑，导滑槽直接开设在型芯上。 图8-2 常见的导滑形式综上所述，整个斜推杆侧抽芯机构装配如图8-3所示。图8-3 斜推杆侧抽芯机构第9章 模架设计9.1 模架概述模架也称模体，是注射模的骨架和基体，模具的每一部分都固定在其中，通过它将模具的各个部分有机地联系在一起。我国市场上销售的标准模架如图9-1所示，它一般由定模座板（定模底板）、定模固定板、（又称定模板）、动模固定板（又称型芯固定板）、动模垫板、垫块、动模座板（又称动模底板）、推板、推杆固定板、导柱、导套、复位杆等组成。另外，根据需要还有特殊结构的模架，如点浇口模具、带脱模板的模架等。1-定模座板 2-定模固定板 3-导柱及导套 4-动模固定板 5-动模垫板 6-垫块7-推杆固定板 8-推板 9-动模座板图9-1常见的注射模模架9.2 模架设计1、定模座板定模座板主要用于安装浇口套等零件，并注射机的活动模板连接在一起，使得注射模的定模部分与注射机连接起来。其结构形式如图9-2所示。图9-2 定模固定板2、定模板本次设计在定模板上直接加工型腔，故又称定模型腔板，如图9-3所示。图9-3 定模型腔板3、型芯固定板本次设计型芯通过斜推板固定在如图9-4所示的型芯固定板上。图9-4 型芯固定板5、垫块设计垫块的作用是支撑处推出机构工作的空间。本次设计的垫块，如图9-5所示。图9-5 垫块第10章 注射机的校核10.1 注射参数的校核10.1.1 注射压力的校核盒盖的原料为PE，所需的注射压力为：60100MPa,而所选的注射机压力为：150MPa，所以注射压力符合要求。10.1.2 最大注射量的校核注射机的最大注射量应该大于制品的质量或者体积（包括流道及浇口和飞边），通常注射机的实际注射量最好是注射机的最大注射量的80%，所以选用的注射机最大注射量应满足公式（10-1）： （10-1）其中 满足要求10.1.3 锁模力的校核锁模力的校核公式如（10-2） （10-2）P熔融状态时料在型腔内的压力。K压力损耗系数A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和。 故所选定的注射机的压力满足要求。10.2 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核10.2.1 模具闭合高度的校核1、模具闭合高度的长宽尺寸要与注射机模板尺寸将诶拉杆间距相合适。模具长模具宽拉杆面积2、模具闭合高度的校核Hmin注射机允许的最小模厚=160mmHmax注射机允许的最大模厚=280mmH模具闭合高度= H1ABH2=10+2032406020182mm Hmin H Hmax故满足要求。10.2.2 开模行程校核注射机的最大行程与模具厚度有关（入全液压合模机构的注射机），故注射机的开模行程应该满足式（10-3）：S(HHmin)H1+ H2(510) （10-3）S注射机的最大开模行程，其值为：180mmH1顶出距离，其值为：10mmH2包括浇注系统在内的塑件高度，其值为：58mm 180(182160满足要求。第11章 运用Pro/E软件进行实体造型随着计算机技术的迅猛发展，工业设计领域的三维设计软件也得到了前所未有的发展，各种三维CAD/CAM软件系统应运而生，各具特色，其中由美国参数技术公司开发的Pro/Engineer软件系统表现得非常突出，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。该软件能将设计至生产的过程集成在一起，让所有的用户同时进行同一产品的设计制造工作。Pro/Engineer第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题，使产品的设计与更改简易、灵活。Pro/Engineer软件系统囊括了零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真和应力分析等多种功能，它的基于特征的方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。Pro/Engineer采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、板金设计、加工处理等，这样可以保证用户按照自己的需要进行选择使用。可以说它的出现彻底改变了传统的CAD/CAM作业方式，大大缩短了用户开发产品的时间。在完成好模具的设计工作以后，接下来就运用Pro/E软件对所设计的模具进行实体造型，在本章节中，主要介绍的是凹模型腔板（A板）的绘制过程，结果如图11-1所示，下面将分细节说明该绘制的整个详细过程。图11-1 型腔板11.1 绘制前的准备工作单击主菜单栏“文件”下拉菜单中选择“设置工作目录”命令选项，系统自动弹出“选取工作目录”对话框，如图11-2所示。选取一个自己方便的目录，这样有便于绘制结束以后查找和装配。图 11-2 选取工作目录11.2 创建零件首先进入零件模式，单击主菜单栏“文件”下拉菜单中选择“新建”命令选项，或者单击工具栏的按钮，系统自动弹出“新建”对话框，如图11-3所示。在“类型”栏中选取“零件”选项，同时在“子类型”栏中选取“实体”选项，并且在该对话框的名称文本框中输入文件的名称，零件的文件名称为“Aban”。不选对话框中的“使用缺省模板”复选框，即不使用系统的缺省模板，这是由于缺省模版中默认使用的单位是英制单位，不符合国标要求。此时单击按钮后，弹出绘图单位对话框，选择（此为以mm为单位的模版）图标，如图11-4所示，这样就可以开始零件的绘制了。图 11-3 新建图11-4 新文件选项11.3 选择草绘平面在本设计中，很多的零件都是经过Pro/E的拉伸功能来实现造型的，在进入了Pro/E造型的界面以后，在绘图区域选择TOP平面，如图11-5所示，点击右侧工具栏的草图工具图标，如图11-6所示，就可以在该平面中进行草绘了，也可以，先点草绘工具按钮，在草绘对话框中选择草绘平面(也可以先点拉伸按钮，再进行草绘)。如图11-7所示； 图 11-5 平面选择 图 11-6 草绘工具图标图11-7 草绘对话框11.4 绘制【拉伸】截面为草绘选择好平面以后。就可以开始进行草绘了，本设计选择选择的基准面是以TOP作为草绘参照平面，所以在TOP平面中绘制如图11-8所示的截面轮廓，需要注意的是尺寸间的约束，要保证截面的完整，即轮廓线要闭合，否则无法拉伸。在确定绘图正确以后单击工具箱右下方的“”按钮确定进入拉伸深度的设定界面。图11-8 绘制拉伸截面11.5 设定【拉伸】深度在上一步点“”以后出现指定拉深深度菜单，设定特征的拉深深度，其拉深方向为图中实心箭头指示的方向。如图11-9所示，在信息输入窗口中输入特征产生的深度值，然后按回车键确定。此时我们可以点击按钮进行预览，确定无误以后点击按钮确定。要拉伸的零件（主板块）就可以成型了，如图11-10所示。可以单击主工具栏上的按钮“”，使模型显示在图形区。 图11-9 拉伸深度输入框 图11-10 预览11.6 台阶孔的拉伸本设计中，因上模座并不对称且层次较多，所以不能一次拉伸成型，上模座上面部分完成以后，接着进行下面凸台部分的拉伸。由于下面部分的轮廓和上部的轮廓大致相似，所以我们可以以上一步绘出图形的一个表面为基准绘制下凸台的草图如图11-11。图11-11 台阶孔拉伸在拉深深度框中输入特征的深度值后，生成的预览图形如图11-12所示。图 11-12 最终生成图11.7 型腔的移除材料型腔的绘制要用到混合缺口命令绘制如图11-13所示的最大的截面，把鼠标放在最大的截面上单击右键来切换剖面，再绘制同样的截面，用同样的方法来切换剖面。再绘制图中较小的截面，然后点确定按钮。在消息窗口输入5.2 然后点“Enter”键，同样在消息窗口输入5.8然后点“Enter”键。在出现的菜单管理器中点击盲孔，再点完成命令，如图11-14。 图 11-13 型腔草绘 图 11-14 菜单管理器然后点“切剪：混合，平行，规则截面”菜单中的“确定”如图11-15。图11-15 切剪菜单最终完成型腔绘制图如图11-16。图11-16 型腔板最终图11.8 浇口的绘制在右边的工具栏上点击旋转按钮，分别选取“Front”和“Top”为草绘平面和草绘参照平面。绘制如图11-17所示的截面图。然后点确定按钮完成草绘。在操控面板中的旋转角度输入360再点击移除材料按钮来去除材料。完成效果图如图11-18。 图11-17 草绘 图11-18 预览效果图11.9 边和孔的倒角在右边的工具栏中点击倒角按钮来对所绘制的实体特征修饰。按住“Ctrl”按钮全部选取所以的边。在控制面板中输入2然后点击确定按钮来完成所以边的倒角。同理可以完成所以孔的倒角，完成的正面和背面的效果图如图11-19。 正面 背面图 11-19 型腔板的最终效果图11.10 冷却水路的拉伸移除在右边的工具栏上点击拉伸命令按钮并在操控板上点击去除材料按钮和，然后进入草绘界面绘制如图11-20所示的截面图形。绘制完成后点确定按钮完成草绘。回到操控板界面点确定按钮。完成效果图如图11-21 图11-20 草绘 图11-21 效果图至此，型腔板三维的造型完成。第12章 零件的装配与爆炸图的生成12.1 零件颜色设置在完成零件的造型设计后就可以进行零件的装配了。为了使三维图在外观上易于辨认，在这里我们把不同的零件设置为不同的颜色，方法是：首先点击菜单栏的“视图”菜单，在下拉菜单中选择“颜色和外观”选项，如图12-1所示，在屏幕右方弹出如图12-2的“外观编辑器”对话框，可以在里面选择必要的颜色，再点击“应用”按钮就设置成功了。 图12-1 “视图”下拉菜单 图12-2 “外观编辑器”对话框12.2 进入零件装配模式 单击工具栏中的新建命令按钮，出现图12-3对话框，在类型栏中点选“组件”，在子类型栏中点选“设计”，输入名称“zhuangpeitu”，同样不使用系统默认的缺省模板，单击按钮，出现“新文件选项”对话框，选择“mmns_asm_design”模板，如图12-4所示，如此系统将以毫米纳秒为默认的单位，单击，就可以进行组件的装配了。 图12-3 新建菜单 图12-4 新建文件选项12.3 调入装配元件点击屏幕右侧工具箱中的添加组件按钮，弹出如图12-5所示窗口，点击选择元件“Bban”，点击按钮，进入装配界面，屏幕右边弹出【元件放置】菜单，由于这是装配的第一个元件，故点击“在缺省位置装配元件”，如图12-6所示。元件会自动在默认位置装配固定。 图12-5 打开菜单 图12-6 装配有约束12.4 装配并定义装配约束利用同样的方法调入第二个元件“xingxin”。零件的装配其实就是零件的空间定位，为了准确定位，我们必须给定零件的三维方向，即在三个方向上对零件进行约束，而一个平面决定两个方向，所以，在这里我们通常利用三个平面来决定零件的空间位置。首先在【元件放置】菜单中点选约束的类型为“匹配”，然后分别点选“Bban” 的上表面和“xingxin”的下表面，如图12-7所示，两个平面会自动齐平。同样用匹配选取图12-8和图12-9的两个平面就完成了型芯的装配，如图12-10。图12-7 型芯装配约束一图12-8 型芯装配约束二 图12-9 型芯装配约束三图12-10 型芯装配最终图在此仅详细说明型腔板和型芯的装配，其它零件的装配类似，在此不再赘述。如图所示（图12-11图12-15），图12-15为完全装配效果图。图12-11 斜杆滑块的装配图12-12 滑座和推板的装配图12-13 动模的装配 图12-14 型腔板的装配 图12-15装配完的最终效果图12.5 生成爆炸图爆炸图的生成并不复杂，首先打开装配图，然后在菜单栏点击视图分解下的“分解视图”，如图12-16。这时系统就会自动分解如图12-17。然而自动分解而成的爆炸图是不理想的，有很多的地方需要人为的调节。这时我们再点菜单栏中的视图，点视图中分解下的“编辑位置”如图12-18，这样我们就进入了“编辑位置”的菜单如图12-18。通过“编辑位置”我就可以对没有分解到位的零件进行上下左右移动，最终通过人为“编辑位置”完成的爆炸图如图