Pro E 3.0教案.doc

第1章 Pro E模具设计概述一、安装：Pro e3.0软件的安装：1、运行CD1，记下安装画面左下脚的“主机名”和“PTC主机ID”。 2、打开补丁crack文件夹，用记事本打开其中的ptc.dat，其中有段“SERVER aaaa PTC_HOSTID=00-00-00-00-00-00 7788”，将aaaa替换成上一步记下的主机名，并将该文件中所有00-00-00-00-00-00替换为上一步记下的PTC主机ID。保存ptc.dat。 3、运行补丁文件夹中的keygen.bat，得到license.dat，把它拷贝至非中文菜单下，比如D盘下。 4、运行CD1，安装PTC License Server，建议采用默认路径，许可证文件指定为刚才生成的license.dat，直至安装完成。 5、安装Pro/ENGINEER，直至完成。这里可以改变目录，我们假设安装在x:ProeWildfire 3.0下。 6、拷贝补丁文件夹中的PTC_WF3.exe至x:ProeWildfire 3.0i486_ntobj下，然后双击启动PTC_WF3.exe，OK。 Pro e外挂（PTC EMX5.0 M010）的安装：EMX：Expert Moldbase ExtensionPro e模架设计专家，标准的3D模具库，提供一系列快速设计模架以及一些辅助装置的功能，可以简化模具的设计过程、缩短设计周期。安装虚拟光驱，EMX5.0安装的时候，用控制面板 添加删除程序选择CD来安装。1、进入到EMX的安装目录，打开text文件，选择和config.win文件复制。2、在EMX的安装目录中，新建名称为bin的目录，在bin中粘贴和config.win的文件。3、在桌面右击新建快捷方式浏览找到EMX5.0bin文件夹下一步在名称中输入EMX5.0完成。4、右击新建快捷方式属性快捷方式修改（1）目标改为：Pro e3.0安装目录binproe.exe（2）起始位置改为：第二步复制的两个文件的目录。确定。二、Pro E系统配置1、设置系统配置文件：预设Pro E软件的工作环境并进行全局设置。Pro E软件的界面是中文、英文或中英文双语：menu_translationyes、no和both。2、设置界面配置文件config.win：Pro E的屏幕界面。将、config.win复制到软件的安装目录text下（EMX版的复制到EMX安装目录bin下）。三、Pro E模具设计工作界面模具工作界面包括：下拉菜单区、菜单管理器区、顶部工具栏按钮区、右工具栏按钮区、消息区、命令在线帮助区、图形区及导航选项卡区。1、 导航选项卡区：“模型树或层树”、“文件夹浏览器”、“收藏夹”和“连接”。“模型树”：列出了活动文件中的所有零件及特征，并以树的形式显示模型结构，根对象（活动零件或组件）显示在模型树的顶部，其从属对象（零件或特征）位于根对象之下。在活动装配文件中，“模型树”列表的顶部是组件，组件下方是每个元件零件的名称；在活动零件文件中，“模型树”列表的顶部是零件，零件下方是每个特征的名称。“层树”：可以有效组织和管理模型中的层。“文件夹浏览器”：类似于Windows的“资源管理器”，用于浏览文件。“收藏夹”：用于有效组织和管理个人资源。“连接”：用于连接网络资源以及网上协同工作。2、下拉菜单区：包含创建、保存、修改模型和设置Pro E环境的一些命令。3、工具栏按钮区：为快速进入命令及设置工作环境提供了极大的方便，可以自定制。：定义零件在模具中的位置和方向；：按比例指定零件收缩；：根据与参照零件的偏距和/或整体尺寸来创建坯料（工件）；：将型腔嵌入件添加为模具体积块和/或进行编辑；：创建自动分型线；：分型曲面工具；：分割为新的模具体积块；从模具体积块创建型腔嵌入件零件；执行开模分析；通过其他零件、面组或平面的第一或最后曲面来修剪零件；转到模具布局。4、消息区：显示有关当前操作步骤的提示等消息，以引导用户的操作。5、命令在线帮助区：当鼠标指针经过菜单名、菜单命令、工具栏按钮及某些对话框项目时，命令在线帮助区会出现有关提示。6、图形区：各种模型图像的显示区。7、菜单管理器区：四、模型精度配置：在模具拆分时，参照模型、工件和模具组件的绝对精度要相同。【工具】【选项】enable_absolute（绝对的）_accuracy（精度）值：yes：则当组件模型精度和参照模型精度之间存在差异时，系统会在将第一个参数模型添加到模型组件时弹出“确认”对话框，然后可接受或拒绝将组件模型的精度设置为和参照模型精度相等。如果在“模具制造”模式下创建工件，则其精度将自动和组件模型的精度保持一致。五、快捷键的设置：为了提高设计效率，可对常用的命令进行快捷键的设置。文件拭除不显示：【工具映射键】新建键序列：输入快捷键名称录制：执行文件拭除不显示停止确定全部：将路径设置为Proe的启动工作目录，保存为文件ok关闭。六、屏幕定制：将命令以快捷按钮的方式显示，可根据习惯的要求进行屏幕定制，系统将定制屏幕后的相关设置保存至启动目录的config.win内。【工具定制屏幕】七、图层设置：可有效地管理零件的几何特征与基准特征等项目，并可将具有相同性质的几何特征或基准特征归为同一图层中，如曲面层、曲线层、基准平面层等，方便管理。八、模具简介：模具是加工中将材料（金属或非金属）加工成工件或半成品的一种工艺装备。是一种有一定形状与尺寸的型腔工具，与模具内各种系统或辅助机构配合使用，可将各种高温液态的材料（塑料或金属合金等）填充至模具型腔内，即可生产出具有特定的形状与尺寸、功能与质量的工业零件。1、模具主要的作用是生产在普通机床上无法加工的工业产品，借助模具，可比普通机床上的加工效率提高数百倍或千倍。目前，我国模具生产企业已达百万多家，从业人员更是超过百万人。无论在航天航空或生活的每个区域，工业产品近有70%的零件是依靠模具来完成生产，近几年，随着汽车、家电及IT等行业的飞速发展，模具的需求也在不断地增加，模具产业已经成为制造业竞争的核心筹码。模具质量的好坏，直接牵动工业零件的质量与销售及与之相关的每一个环节。2、模具的现状：模具行业作为国民经济的支柱行业，直接影响国民经济的收入。中国模具业起步晚，从整体上看，中国模具在数量、质量、技术和能力等方面都有了很大的进步，但与国民经济发展的需求、世界模具业的先进水平相比，差距仍很大。例如，一些大型、精密、复杂、寿命长的中高档塑料模具每年仍需大量进口，进口模具远大于出口模具，模具中使用的国产材料的质量远比进口材料质量差。3、模具的分类：按照其工艺方法和加工对象不同，可分为冲模、塑料模、压铸模、锻模、粉末冶金模等。冲模：用于生产冲压件的工艺装备，使用冲模进行生产具有生产效率高、原材料利用率高、产品的互换性好等特点。塑料模：用于生产塑料制品的主要工艺装备，使用塑料膜进行生产具有制造简便、生产效率高、原材料利用率高等特点。主要是利用塑料在高温下所具有的流动性和可塑性，将其成型为具有一定形状，并通过塑料的化学或物理变化定型为塑料制品。塑料模具是将塑料颗粒或粉末压制、注塑或吹塑成型的模具，如生活中的塑料杯与塑料桶等都由塑料模生产而成，应用更加广泛，有70的塑料产品都由塑料模具生产。分为：压缩模、压注模、挤出模、注射模。压铸模：用于生产压铸件的主要工艺装备，具有生产效率高、产品的尺寸精度高、尺寸稳定、轮廓清晰等特点。4、模具常用钢材与塑胶材料：模具钢材决定着模具的使用寿命，模具钢材选用的正确与否，直接影响着产品质量，当某些塑胶材料具有腐蚀性时，更应注重模具材料的选择。塑胶模具钢材繁多，钢材的选用需根据零件的生产数量来选择，通常生产量多、精度高的模具所需选取的材料要求高，一般情况下，只需更改模架材料、内模零件材料与镶件材料等就可满足设计要求。下面将详细介绍一些在模具生产中的常用模具钢料。1、NAK55 NAK55的硬度值为3743HRC，无须热处理，硬度较高、耐磨性和耐压性良好，硬度均匀，具有良好的切削性，适合于高精度模具和蚀花加工性，可用于高精度镜面模具，如摄像机、化妆仪器或透明罩类等，适合PMMA、PC、PS等塑胶。2、NAK80 NAK80是预硬塑胶模具钢材，硬度可达3243HRC：，有很好的抛光性与雕饰性，放电加工性佳，常使用镜面抛光模具，如防灰尘、电视机滤光板、化妆品盒或精密皱纹加工模具等，此种材料无须热处理，抛光性、切削性和蚀花性良好，适用于ABS、GPPS、PS、PC+ABC、AS等塑胶。3、718H 该材料是预硬塑料模具钢材，无须淬硬及回火处理，常用于大型寿命长的塑胶注塑模，如家电零件、电脑外壳等模具，工作寿命比一般的P20钢种要长。有良好的抛光性、成型性和加工性，广泛用于注塑模、吹气模及挤压模，并适合PA、PS、PE、PP、ABS等塑胶。4、P20 P20是最为常用的塑胶模具钢之一，硬度值为2832HRC，可电蚀，抛光性良好，常用于玩具模。适合PP、PE等塑胶。5、S136 S136的硬度值为290300HB，具有优良的耐腐蚀性、抛光性及加工性，无须进行热处理，适于制作弱酸及潮湿环境下使用的模具。尤其适于高产量的透明塑胶零件模具，如CD光盘、光学仪器等。在使用透明材料时可首选，适合PVC、PP、EP、PC、PMMA等材料，该种材料适用于各种塑胶零件模具，更适于有特殊要求的模具。6、420SS 该材料不锈钢、硬度高、抛光性和耐腐蚀性良好，硬度值为3033HRC。常用于透明塑料零件，易擦烧，不宜做镶件，适合大批量生产的模具模板。7、H13 H13含有较多的钨成分，具有较高的耐高温性能，适用于合金压铸模模具材料，如铝、镁、锌、铜合金压铸模，且常用于刀模制作。8、8407 该材料是铬、钼、钒的合金工具钢，要比一般的H13材料好，具有良好的抗疲劳强度与热应力疲劳性能，常用于压铸模具、锻造模具及挤型模具等。9、S7 该材料由铬钼合金组成，具有较高的耐冲击性和韧性，加工与热处理良好。适用于热作和冷作的冲击工具、塑胶模具。10、M300该材料热处理后加工及抛光容易，含铬成分达16。具有极佳的抗腐蚀性能，对PVC材料非常适用，可将该材料抛光成镜面。适合一切化学物接触之塑胶模具、透明塑胶产品或侵蚀物品的模具。通用塑胶材料简介塑料的品种千变万化，性能也各不相同。按塑料的物理化学成分分，可分为热塑性塑料和热固性塑料；按塑料的用途分，可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。其中，通用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，通用塑料是一种产量大、用途广、成型性好并且价格低的塑料。 1、聚乙烯(PE)PE是塑料工业中产量最高且最轻的塑料品种之一。聚乙烯为半透明白色状、质轻的结晶性塑料，具有优照的耐低温性能(最低使用温度可达一70一100)和耐热性(80100)，电绝缘性、化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。适宜采用注塑、吹塑、挤塑等方法加工，如生活中的电缆包皮、水桶、盆、胶袋等。收缩率为1.54.0，产品合适壁厚为1.02.5mm。2、聚氯乙烯(PVC)PVC是由氯乙烯聚合而得的塑料，通过加入增塑剂，可以获得不同软硬程度的PVC。热稳定性差、对模具有腐蚀。PV(：有软硬之分，适宜的范围也不同，软PVC常用于吹塑薄膜，压延片材和挤出线缆护套等；硬PV(：常用于挤出各种棒材、板材和管材等。生活中常用的产品有电线线槽与水管。硬质收缩率为11.5，软质收缩率为22.5，产品合适壁厚为23.5mm。3、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)PMMA俗称亚克力或有机玻璃，粘度大，流动性稍差，必须高料温、高注射压力注塑。注射温度范围较宽，熔融温度为160C，而分解温度达270C。透光性极好，在光的加速老化240小时后仍可透过92，但表面硬度不够，易擦花。常用于生产一些透明结构件、仪表镜片与光学零件等。收缩率为O4O7，产品合适壁厚为l.54mm。4、酚醛塑料(PF)PF机械性能高，刚性大，冷流性小，耐热性很高(100以上)，在水润滑下摩擦系数极低(O.010.03)，有良好的电性能和抵抗酸碱侵蚀的能力，成型简便，价格低廉，但性质较脆、色调有限、耐光性差，耐电弧性较小，不耐强氧化性酸的腐蚀。常用于为层压酚醛塑料和粉末状压塑料，如板材、管材及棒材等。可用作农用潜水电泵的密封件、轴承、轴瓦、皮带轮、齿轮、制动装置和离合装置。5、聚丙烯(PP)PP俗称百折胶，由丙烯聚合而得的热塑性塑料，通常为白色蜡状，无色、半透明固体，无臭无毒，密度低，是最轻的通用塑料。能在沸水中耐蒸煮和耐腐蚀，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好；耐低温冲击性差，易老化，在零度以下工作时，可能会破裂。常用于家庭用品、文具、玩具、化学用品与医疗用品等。收缩率为1.O3.5，产品合适壁厚为1.52.5mm。6、聚苯乙烯(PS)PS可分为GPPS(改性聚苯乙烯)与HIPS(高冲击聚苯乙烯)。GPPS的透明度达8892，适合作透光零件，染色性强，无毒无味，有较高的冲击性和耐酸碱性，且易成型。适用于装饰品、照明指示牌、灯罩与透明玩具等。收缩率为0406，产品合适壁厚为l.53mm；HIPS成分为丁本乙烯橡胶改性后的聚苯乙烯，零件中可设计扣位与柱位。抗氧化和热化学性能差，在加载重力的作用下，易扭曲和弯曲。常用于各类家电外壳、电子零件与电话机等。收缩率为O.40.7，产品合适壁厚为23mm。常用工程塑料简介工程塑料一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优，且可以作为工程结构件的塑料，如PA、PC与POM等。1、工程塑料(1)尼龙(PA)PA种类很多，如PA66、PA6、PA610、PAl001、MCPA，其中，PA66与PA6较为常用，在PA的机械性能中，如抗拉抗压强度随吸湿度而改变，所以水相当于PA的增塑剂，加了玻纤后，其抗拉抗压强度可提高两倍左右，PA材料的耐磨性、耐热性较高，可在无润滑下操作，适用于齿轮、轴承及各种传动零件。收缩率为12，产品合适壁厚为23.5mm。PA66与PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其他需要有抗冲击性和高强度要求的产品。该种材料通常需干燥处理。(2)聚碳酸脂(PC) PC粘度大，融料温度高，流动性差，需高温注塑(250320之间)，相对来说料温调节范围较窄，工艺性不如PMMA。具有突出的冲击韧性和抗蠕变性，有很高的耐热性，耐寒性也很好，脆化温度可达-100，抗弯抗拉强度与尼龙相当，并有较高的延伸率和弹性模数，但疲劳强度小于PA66，吸水性较低，收缩率小，尺寸稳定性好。耐磨性与尼龙相当，并有一定的抗腐蚀能力，但成型条件要求较高。可用作各种齿轮、蜗轮、泵叶轮、灯罩、容器、外壳、盖板等零件。收缩率为0.5左右，产品合适壁厚为23.5mm。(3)聚甲醛(POM)POM是一种坚韧有弹性的材料，俗称塑钢，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性，成型比PA困难，性能同于PA，加热易分解。材料的高结晶程度导致收缩率值有很大的变化，可高达23.5，对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，耐温特性高，特别适合于制作齿轮和轴承、管道器件(管道阀门、泵壳体)，草坪设备及各种传动零件。产品合适壁厚为1.52.5mm。(4)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，且在很广的环境条件下都有很好的稳定性。PBT吸湿特性很弱，非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170Mpa，玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的摩擦系数低且耐磨，磨损仅为POM的14。常用于要求润滑性及耐腐性的零件，如齿轮与轴承等。收缩率为1.52.8之间，产品合适壁厚为1.54mm。(5)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)PET流动性好，工艺性差，成型温度高，且料筒温度调节范围窄(260300)，在射咀中常加防延流装置。PET机械强度及综合性能差，必须通过改变拉伸工序和材料性能才能改善其强度。模具温度较难控制，常有翘曲变形的现象，采用热流道模具效果为佳，模具温度要高，否则会引起表面光泽差和脱模困难。(6)ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯)该材料由丙烯腈一丁二烯一苯乙烯3种单体共同聚合的产物，简称ABS三元共聚物。具有良好的冲击韧性和机械性能，优良的耐热、耐油性能和化学稳定性，尺寸稳定、易机械加工，表面还可镀金属，电性能良好。常用于一般结构或耐磨受力传动零件和耐腐蚀设备，如小轿车车身、各类机壳等。收缩率为O.30.7，产品合适壁厚为1.83mm。2、混合塑料(1)PC十ABSPC十ABS为PC与ABS两种材料的混合物，广泛用于手机、汽车零件(仪表板、内部装修以及车轮盖)、电脑配件、通信器材与家用电器等。注塑前需干燥处理，熔化温度可达230300，注塑取决于塑件。PC+ABS具有PC和ABS两者的综合特性，如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性，两者的比率将影响PC+ABS材料的热稳定性。PC十ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。(2)PC+PBTPC+PBT为PC与PBT两种材料的混合物，常用于汽车保险杠、齿轮箱等具有抗化学反应、耐腐蚀性、热稳定性及抗冲击性的产品。九、模具设计常用名词：1、模具标准件常用名词：表1-1模具标准件常用名词2、模具加工常用名词：表1-2模具加工常用名词3、常用成型零件与模具特征常用名词：表1-3模具零件与模具特征常用名词 十、注射模具的结构组成：是注射成型的工具。由塑件成型元件、浇注系统和模座组成。1、塑件成型元件：即模仁。包括上模型腔（凹模型腔、母模、定模）、下模型腔（凸模型腔、公模、动模），有时还需要型芯、滑块和销等成型元件。2、浇注系统：是塑料熔融物从注射机喷嘴流入模具型腔的通道，一般包括浇道、流道和浇口三部分。浇道：熔融物从注射机进入模具的入口。浇口：熔融物进入模具型腔的入口。流道：是浇道和浇口之间的通道。3、模架：手动设计或EMX设计。第2章 Pro E模具设计入门2.1 Pro E模具设计流程（注射）模具设计的一般流程为：1、在零件和组件模式下，对原始塑料零件（模型）进行三维建模。2、创建模具模型，包括：l 根据原始塑料零件，定义参照模型；l 定义模具坯料（工件）。3、在参照模型上进行拔模检测，以确定它是否能顺利地脱模。4、设置模具模型的收缩率。5、定义分型曲面。6、增加浇口、流道和水线作为模具特征。7、将坯料（工件）分割成若干个单独的体积块。8、抽取模具体积块，以生成模具元件。9、创建浇注件。10、定义开模步骤。11、利用“塑料顾问”功能模块进行模流分析。12、根据模具的尺寸选取合适的模座。13、如果需要，可进行模座的相关设计。14、制作模具工程图，包括对推出系统和水线等进行布局。针对handle零件讲解一般模具的设计过程：对一个模具设计完成后，将包含许多文件，如：handle.prt：（原始）设计模型（零件）文件。handle_mold.mfg：模具设计文件。handle_mold.asm：模具装配文件。handle_mold_ref.prt：参照模型（零件）文件。handle_mold_wp.prt：坯料（工件）文件。upper_vol.prt：上模型腔零件文件。lower_vol.prt下模型腔零件文件。handle_molding.prt：浇注件文件。这些文件都是相互关联的，必须管理好，有利于我们的设计。管理方法：为每个塑件的模具设计分别创建一个目录，将原始设计模型（零件）文件置于相应目录中，在模具设计开始前，将工作目录设置到相应的目录中，然后新建模具设计文件。如：handle_mold_test文件夹一、 新建一个模具文件：1、设置工作目录：2、新建制造模具型腔handle_moldmmns_mfg_mold；模具模型：创建由设计零件与坯料组成的模具模型；特征：在模具组件中进行与特征有关的操作，如流道的设计；收缩：设置注射件的收缩率；模具元件：创建模具元件；模具进料孔：模具开启；铸模：创建浇注件；模具布局：创建/打开模具布局；集成：比较同一模型的两个不同版本，可对差异进行集成。二、建立模具模型（Mold Model）：模具模型包括：参照模型（Ref Model）和坯料（Workpiece）。参照模型：是设计模具的参照，来源于设计模型（零件），坯料是表示直接参与熔料成型的模具元件的总体积。区别：设计模型（Design Model）（零件）：代表产品设计者对其最终产品的构思。一般在零件模块环境（Part mode）或装配模块环境（Assembly Mode）中提前创建。几乎包含使产品发挥功能所必需的所有设计元素，但不包含制模技术所需要的元素。设计模型不设置收缩，但为了方便零件的模具设计，最好创建开模所需要的拔模和圆角特征。参照模型：表示应浇注的零件，通常用收缩命令进行收缩。有时设计模型包含有需要进行注射加工的设计元素，这种情况下，这些元素应在参照模型上进行更改，模具设计模型是参照模型的源。创建参照模型的方法：1、装配：利用装配的方式，将参照零件装入模具模型中；2、创建：在模具型腔中直接创建一个参照零件；3、定位参照零件：利用定位参照零件的布局方式，为用户提供自动化的装配模式，来规划参考模型在模具中的位置，两者是相同的模型