模具设计专题培训

第六章模具设计

模具设计模块Pro/MOLDESIGN是Pro/E基于其装配的可选模块。模块提供了零件的分模设计，产生构成型腔的凸凹模、滑块等各零件，进行浇注、冷却、顶出系统设计,本章主要讲述零件分模的方法及技巧与介绍模具整体设计模块。模具设计工作界面

6.1零件分模基本步骤

调入零件毛坯工件的创建

毛坯工件的创建分型面的创建

拉伸面的方法创建分型在面分割体积块及抽取

开模分析

6．2分模零件的处理

在进入模具模块之前需要对模具设计模型进行预处理以避免分模失败，预处理包括复制实体曲面、添加拔模特征和分模坐标系得到合适的模具模型，对模具进行拔模斜度和厚度检测，使用塑料顾问应用程序模拟浇注塑料零件的铸模填充动作以确定浇注口。模具模型的预处理非常重要，它直接关系到模具设计的成败，所以设计者应该熟练掌握，以便减少后续设计的不必要的变更和缺陷。

复制设计模型曲面复制初始设计模型的曲面，制作供后续模具设计所用的设计零件

添加模具基准

一些由IGES或STEP文档导入得到的设计模型也没有基准参照，会为后续模具设计带来不便，因此有必要添加模具基准

设置绝对精度

使用模具模块时，要确保参照模型与工件的绝对精度与组件相同，这对几何计算十分重要，因为存在精度冲突时，可能会导致分模失败。

拔模角度检测

在开模之前，通常要对模具进行检测，以确定生成零件的一些特性满足模具的需要。对模具的检测包括有拔模角度、水线、厚度、等

塑料顾问

塑料顾问是Pro/E的外挂程序之一，用于塑料在型腔内注射成形的分析，使设计人员了解塑料在型腔内的填充情况，为选择合适的浇口位置提供依据。

浇口位置分析

分析设计模型，浇口位置分析

塑料填充、冷却质量和缩痕

6．3模具布局及收缩

对参照模型进行预处理后，可以将其加载到Pro/E模具模块开始模具设计。根据注射机的最大注射量、最大锁模力或是塑件的精度要求计算模具的型腔数，根据计算结果向模具中加载到参照模型，之后需要向模具中添加工件以包裹参照模型构成型腔“毛坯”。由于塑料从热模具中取出并冷却到室温时会发生收缩，用户需要设置模具收缩率以反映这一变化。加载参照模型根据型腔数目的多少，模具可以分为单腔模具和多腔模具

创建模具工件工件可以理解为模具的毛坯，它完全包裹着参照模型，还包容着浇注系统，冷却水线等型腔特征。

自动创建工件

系统根据参照模型的最大轮廓尺寸及位置来创建工件，提高工件的制作效率设置收缩率

塑料从热的模具中取出并冷却到室温后，其尺寸发生变化的特性称为收缩率

6.4分型面设计

分型面是指将模具型腔分开以便取出制品的分离曲面，即上、下模的接触面，应当根据实际情况定义分型面。分型面的位置选择与形状设计是否合理，不仅直接关系模具的复杂程度，也关系着模具制件的质量、模具的工作状态和操作的方便程度，因此分型面的设计是模具设计中最重要的一步。

创建分型面

采用拉伸、旋转等命令的分型曲面

阴影分型曲面

裙边分型曲面

复制分型面

靠破孔分型面

零件参照模型在拔模方向上可能会存在孔洞，分型面不能完全分割型腔，这就需要对破孔（内部环）进行填补。6.5模具分割及抽取

塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出，必须将模具型腔打开，型腔就是沿着分型面分割开来的。分型面既是模具设计的术语，也是Pro/E中一种特殊的曲面特征，用于分割工件或现有体积块来创建模具体积块。使用分型面分割模具将导入分割特征，创建完成之后，可以进行抽取得到上下模和铸模的实体零件，并且通过分离打开模具，从而形成模具爆炸图。

分型面分割体积块

指定一分型曲面用于分割。系统计算材料（工件或现有模具体积块）的总体积。系统将材料减去创建浇道、流道和浇口的模具组件特征，并裁剪所有参照零件。

直接创建体积块直接创建模具体积块是参照“参照模型”来进行增加或减去，使体积块与参照模型相适应，并设定模具体积块的拔模角。

抽取模具元件

创建完模具体积块后，可以从工件抽取它们以产生模具元件

铸模可以通过浇道、流道和浇口来模拟填充模具型腔，从而创建铸模，如图所示分别是参照零件和铸模，铸模的上面有浇注系统。

铸模可以用于检查前面设计的完整性和正确性，如果出现不能生成铸模文件的现象，极有可能是先前的模具设计有差错或者参照零件有几何交错的现象，应当向前检查。

模具打开

模具体积块抽取完成之后，得到的模具元件仍然处于原来模具体积块的位置，为了检查设计的适用性，可以模拟模具打开过程。

6.6浇注与冷却系统设计

浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。冷却系统则一般是指存在于型芯、型腔等部分，通过冷却水流量及流速来控制模温的冷却管道。

浇注系统

浇注系统的主要作用是将成型材料顺利、平稳、准确地输送充满模具型腔深处，并在填充过程中将压力充分传递到模具型腔的各个部位，以便获得外形轮廓清晰，内部组织质量优良的制件。对于塑料模具，浇注系统一般由主流道、分流道、冷料井和浇口组成

浇注系统的设计方法：使用【实体】特征中切割材料方式来建立浇注系统，;或直接利用模具特征中的【流道】特征建立浇注系统，利用流道特征可以快速创建标准流道。侧浇口

侧浇口

点浇口

点浇口

冷却系统

冷却水孔数量多，孔径尽可能的大，对塑件冷却也就越均匀。水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，排列应与型腔吻合。制件的壁厚处，浇口处最好要加强冷却。在热量积聚大，温度较高的部位应加强冷却。如浇口附近的温度较高，在浇口的附近要加强冷却，一般可使冷却水先流经浇口附近，再流向其他部分。冷却水线应远离熔接痕部分，以免熔接不良，造成制件强度降低。降低出口与入口的水温差，使模具的温度分布均匀。【水线】

命令操作

6.7模具的整体设计

模具元件及铸模创建完成后，进行整体设计。估计模具的初步尺寸并选取合适的模架，用户可以使用Pro/E的通用建模功能逐一创建模架零件，然后将其装配在一起；可以使用MoldBase模块添加标准模架和标准零件；也可以在EMX中自动创建模架和选用其他零件。如图6-43所示是一整体模具图。模具全装配图例MoldLib模架设计

MoldLib（MoldBaseLibrary）是PTC产品家族的一员，它提供了DME、FUTUBA、HASCO三大公司的标准模具组件，在Pro/E的模具布局模块中，用户可以直接从模具数据库中加载模具组件，可以直接从模具数据库中加载模架组件，从而节省创建模架零件的时间。设置MoldLib,安装完成后应当检查安装目录中的文件及文件夹，还需要作一些其他设置，否则模架库不能正常加载和检索。设置安装路径：pro_library_dir=D:\moldlib显示所有功能及按钮：show_all_mold_layout_buttonsyes

MoldLib模架设计实例

EMX模架设计PTC用于Pro/E的新模架——EMX（ExpertMoldbaseExtension），是一个基于知识库的模架装配和细化工具，它增强了现有Pro/E模具工具的功能。专门为模具设计人员开发的这套工具，能简化模具设计过程，提高生产率。Pro/E的模具设计模块与Pro/E基础模块一起，为塑料模、压铸模和冲模设计人员提供了快速创建和修改完整模具零部件的功能。

EMX设计工作界面

谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH46欧债危机3解救方案1欧债危机简介4近年动态聚焦2危机原因深究5欧债危机与中国欧债危机的全面观欧债危机47相关概念主权债务：指一国以自己的主权为担保向外，不管是向国际货币基金组织还是向世界银行，还是向其他国家借来的债务主权债务违约:现在很多国家，随着救市规模不断的扩大，债务的比重也在大幅度的增加主权信用评价:体现一国主权债务违约的可能性，评级机构依照一定的程序和方法对主权机构（通常是主权国家）的政治、经济和信用等级进行评定，并用一定的符号来表示评级结果。1欧债危机简介48欧债危机，全称欧洲主权债务危机，是指自2009年以来在欧洲部分国家爆发的主权债务危机。欧债危机是美国次贷危机的延续和深化，其本质原因是政府的债务负担超过了自身的承受范围。欧债危机简介49开端三大评级机构的卷入发展比利时，西班牙陷入危机蔓延龙头国受到影响升级7500亿稳定机制达成欧债危机简介发展过程501欧债危机简介欧猪五国PIIGS（PIIGS—欧债风险最大的五个国家英文名称第一个字母的组合）希腊——债务状况江河日下

葡萄牙——债务将超经济产出西班牙——危险的边缘意大利——债务状况严重爱尔兰——债务恐继续增加51目前，希腊属欧盟经济欠发达国家之一，经济基础较薄弱，工业制造业较落后。海运业发达，与旅游、侨汇并列为希外汇收入三大支柱。农业较发达，工业主要以食品加工和轻工业为主。希腊已陷入经济衰退5年，债务危机持续2年多，已经给希腊经济、政治和社会带来了极大的破坏。严重经济衰退带来的直接后果是，失业率高企，民众生活每况愈下。与此同时，政府收入锐减，偿债目标一再被推迟。2011年11月，希腊失业率高达21%，超过100万人待业。。目前，希腊社会阶层情绪对立严重，普通民众认为，正是当权者无所作为，才将这个国家引向了目前这种灾难性局面。而政府官员普遍存在的贪污腐败和无所作为，更是加重了民众的不满。希腊债务危机52葡萄牙是发达国家里经济较落后的国家之一，工业基础较薄弱。纺织、制鞋、旅游、酿酒等是国民经济的支柱产业。软木产量占世界总产量的一半以上，出口位居世界第一。经济从2002年起有所下滑，2003年经济负增长1.3%。2004年国内生产总值为1411.15亿欧元，经济增长1.2%。2005年国内生产总值为1472.49亿欧元，人均国内生产总值为13800欧元，经济增长率为0.3%。葡萄牙债务危机532010年1月11日，穆迪警告葡萄牙若不采取有效措施控制赤字将调降该国债信评级。

2010年4月，葡萄牙已经呈现陷入主权债务危机的苗头。葡萄牙当时的公共债务为GDP的77%，与法国处于相同水平；但是，企业以及家庭、人均的债务均超过了希腊和意大利，高达GDP的236%，葡萄牙债券已被投资者列为世界上第八大高风险债券。2011年3月15日，穆迪把对葡萄牙的评级从A1下调至A3。穆迪称，葡萄牙将面对很高的融资成本，是否能够承受尚难预料，该国财政紧缩目标能否如期实现也存在变数。再考虑到全球经济形势仍不明朗、欧洲中央银行可能提高利率以及高油价带来更高经济运行成本，该机构决定下调该国主权信用评级。54惠誉2010年12月把葡萄牙主权信用评级从“AA－”调低至“A＋”2011年3月25日，标普宣布将葡萄牙长期主权信贷评级从“A-”降至“BBB”，3月29日，标普宣布将葡萄牙主权信用评级下调1级至BBB-2011年4月1日，惠誉下调葡萄牙评级，将其评级下调至最低投资级评等BBB-。称债台高筑的葡萄牙需要救援。2011年4月，葡萄牙10年期国债的预期收益率已经升至9.127%，创下该国加入欧元区以来的新高。与此同时葡萄牙将至少有约90亿欧元的债务到期，葡萄牙政府实在支撑不住了，既没钱、没法偿还到期的债务，又没有有效的融资途径，不得不提出经济救援申请。55房地产泡沫是爱尔兰债务危机的始作俑者。2008年金融危机爆发后，爱尔兰房地产泡沫破灭，整个国家五分之一的GDP遁于无形。随之而来的便是政府税源枯竭，但多年积累的公共开支却居高不下，财政危机显现。更加令人担忧的是，该国银行业信贷高度集中在房地产及公共部门，任何一家银行的困境都可能引发连锁反应。爱尔兰5大银行都濒临破产。为了维护金融稳定，爱尔兰政府不得不耗费巨资救助本国银行，把银行的问题“一肩挑”，从而导致财政不堪重负。财政危机和银行危机，成为爱尔兰的两大担忧。史上罕见，公共债务将占到GDP的100%。消息一公布，爱尔兰国债利率随即飙升。爱尔兰十年期国债利率已直抵9%，是德国同期国债利率的三倍。由此掀开了债务危机的序幕。房地产业绑架了银行，银行又绑架了政府，这就是爱尔兰陷入主权债务危机背后的简单逻辑。

爱尔兰债务危机562011年9月19日，标普宣布，将意大利长期主权债务评级下调一级，从A+降至A，前景展望为负面。在希腊债务危机愈演愈烈之际，意大利评级下调对欧洲来说无疑是雪上加霜。2010年意政府债务总额已达1.9万亿欧元，占GDP比例高达119%，在欧元区内仅次于希腊。由于意大利债务总额超过了希腊、西班牙、葡萄牙和爱尔兰四国之和，因此被视为是“大到救不了”的国家。意大利债务危机57

意大利和其他出现债务危机的欧洲国家所面临的，并不是简单收支失衡问题，而是根本性的经济扩张动能不足问题。这些南欧国家在享受高福利的同时，却逐渐失去全球经济竞争力。其不同程度存在的用工制度僵化、创新能力低、企业活力不足、偷税以及政治内耗剧烈等，是解决债务危机的重要障碍。然而，目前意政府乃至整个欧元区在应对债务危机上，还仅仅以紧缩开支、修复政府短期资产负债表为主攻方向，在体制性改革问题上却重视不够。倘若这些陷入危机的南欧国家不进行一番伤筋动骨的体制性改革，债务危机将无法获得根本性解决。582011年10月7日，惠誉宣布将西班牙的长期主权信用评级由“AA+”下调至“AA-”，评级展望为负面。2011年10月18日，继惠誉和标普之后，穆迪也宣布将西班牙的主权债务评级下调两档至A1，前景展望为负面经济疲软、财政“脱轨”，加上超高的失业率和低迷的房地产市场让西班牙已不堪重负。该国经济增长乏力、财政债台高筑和房地产市场萎靡不振，以及这些问题之间不断加深的负面反馈效应。西班牙债务危机591.影响欧元币值的稳定2.拖累欧元区经济发展3.延长欧元区宽松货币的时间4.欧元地位和欧元区稳定将经受考验5.威胁全球经济金融稳定1欧债危机简介主要影响60crisis2整体经济实力不均1协调机制与预防机制的不健全3欧元体制天生弊端4.欧式社会福利拖累6欧洲一体化进程5民主政治的异化:2欧债危机形成原因611.欧元区内部机制：协调机制运作不畅，预防机制不健全,致使救助希腊的计划迟迟不能出台，导致危机持续恶化。

2.整体经济实力薄弱：遭受危机的国家大多财政状况欠佳，政府收支不平衡在欧元区内部存在严重的结构失衡问题，地域经济水平的差异和经济结构差异导致债务危机国家的竞争力削弱；

3.欧元体制天生弊端：作为欧洲经济一体化组织，欧洲央行主导各国货币政策大权，欧元具有天生的弊端，经济动荡时期，无法通过货币贬值等政策工具，因而只能通过举债和扩大赤字来刺激经济,《稳定与增长公约》没有设立退出机制；2债务危机形成原因主要原因624.欧式社会福利拖累：高福利制度异化与人口老龄化，希腊等国高福利政策没有建立在可持续的财政政策之上(凯恩斯主义财政政策的长期滥用)，历届政府为讨好选民，盲目为选民增加福利，导致赤字扩大、公共债务激增，偿债能力遭到质疑。

5.民主政治的异化:6.欧盟内部：德国坚定地致力于构建“一体化”欧洲的战略，法国有相同的意向，但同时也希望通过“欧洲一体化”来遏制德国。德法有足够的经济实力和雄厚的财力在欧债危机之初，甚至现在在很短时间内疚可遏制危机蔓延并予以解决。之所以久拖不决，其根本目的在于借欧债危机之“机”，整顿财政纪律（特别市预算权），迫使成员国部分让出国家财政主权，以建立统一的欧洲财政联盟，在救助基金及欧洲央行的配合下，行使欧元区“财政部”的职能，以便加速推进欧洲一体化进程2债务危机形成原因主要原因631评级机构2财务造假3积税与就业4EU引起威胁2债务危机形成原因关于评级机构及其他64二、1.评级机构:美国三大评级机构则落井下石，连连下调希腊等债务国的信用评级。(2009年10月20日，希腊政府宣布当年财政赤字占国内生产总值的比例将超过12%，远高于欧盟设定的3%上限。随后，全球三大评级公司相继下调希腊主权信用评级，欧洲主权债务危机率先在希腊爆发。)至此，国际社会开始担心，债务危机可能蔓延全欧，由此侵蚀脆弱复苏中的世界经济。2财务造假埋下隐患：希腊因无法达到《马斯特里赫特条约》所规定的标准，即预算赤字占GDP3%、政府负债占GDP60%以内的标准，于是聘请高盛集团进行财务造假，以顺利进入欧元区。3.税基与就业不乐观：经济全球化深度推进带来税基萎缩与高失业4．欧盟的威胁：马歇尔计划催生出的欧共体，以及在此基础上形成的欧盟，超出了美国最初的战略设定，一个强大的足以挑战美元霸主地位的欧元有悖于美国的战略目标。

2债务危机形成原因关于评级机构及其他651欧盟峰会成果（2011.10）2欧盟峰会成果（2011.12）3宋鸿兵3解救方案66一、银行体系注资问题

3解救方案之10月峰会欧盟被迫采取一系列措施提供流动性，借以稳定银行体系：欧洲央行联合美联储、英国央行、日本央行和瑞士央行在3个月内向欧洲银行提供无限量贷款；欧洲央行重启抵押资产债券的收购；欧洲央行重新发放12个月期银行贷款。在此次峰会上，欧盟领导人达成一致，要求欧洲90家主要商业银行在2012年6月底前必须将资本金充足率提高到9%。银行国别资本补充额度（单位：亿欧元）希腊300西班牙262意大利147葡萄牙78法国88德国52总计约1060673解救方案之10月峰会二、EFSF扩容问题实现“EFSF的杠杆化操作”，即以目前现有资金向高比例债券提供担保，主要分为两种方式：方式一：按20-25%的比例，用EFSF剩余资金额度为新发债券提供“信用增级”，投资者购买债券时可以购买“风险保险”，从而使债券获得EFSF的担保，当债券出现违约损失时，债权人可以从EFSF获得至少20%的面值补偿；方式二：依托EFSF成立“特别用途工具”（也有称“特别用途投资工具”，缩写为SPV/SPIV），吸纳欧盟以外民间或主权基金以充实EFSF可用资金额度。683解救方案之10月峰会三、希腊主权债务减记问题欧盟和IMF：1090亿欧元援助贷款银行等私人投资者：自愿减记21%私人债仅减记幅度第二轮救助计划所需资金21%252050%114060%1090私人债仅减记幅度与第二轮救助希腊计划所需资金对比693解救方案之12月峰会一、达成“新财政协议”财政协议的主要内容包括：1.政府预算应实现平衡或盈余，年度结构性赤字不得超过名义GDP的0.5%；2.成员国超过欧盟委员会设定的3%的赤字上限，将受到欧盟制裁，除非多数欧元区成员国反对；3.债务占比超过60%的国家，其债务削减数量指标的细则必须依据新的规定；欧盟将加强对成员的财政监督和评估，有权要求涉嫌违反《稳定与增长公约》的成员国重新修改预算；4建立并落实各成员国政府债券发行计划事先报告制度5.加强财政一体化；加强协调与管理，强化欧元区。703解救方案之十二月峰会二、强化EFSF和ESM强化EFSF：迅速实施EFSF的杠杆化扩容方案；欢迎欧洲央行作为EFSF介入市场操作的代理机构；EFSF将继续发挥作用，为已启动的项目提供融资。调整ESM：ESM提前至2012年7月启动；欧盟委员会和欧洲央行为维护金融和经济稳定，可对金融援助做出紧急决定，达到85%多数同意即可；实缴资本和ESM已发放贷款的比率维持在15%以上。（同时运行，强化救助能力）

713解救方案之12月峰会三、向IMF注资，提高救助资金的融资规模“双边贷款”：共注资2000亿欧元欧元区国家央行：1500亿欧元非欧元区国家：500亿欧元723解救方案之宋鸿兵建议化解危机的办法：一、财政同盟（效仿美国统一的财政部所具备的转移支付的功能）二、欧洲央行（ECB）入市，收购流动性差的资产三、发行欧盟债券四、银行同盟，使银行资本能够跨境自由流动732014--06情况好转，恢复态势良好各项经济指标触底回升财政监管、金融监管机制2014--07欧债危机重演趋势增加欧洲股市全线大跌的元凶“欧洲银行业”欧版QE计划迟迟未公布（量化宽松，简称QE，是一种货币政策，主要指各国央行通过公开市场购买政府债券、银行金融资产等做法。）4欧债危机新动态（2014-06至今）742014--09急性后逐渐平息转入“慢性期”金融市场危机将渐渐“转移”成实体经济减速低增长、高通胀2014--10增长迟滞的顽固期大规模的债务负担危机引发的并发症（失业差距南北分化）2014年欧盟经济增长率进入了1.3%，欧元区只有0.8%4欧债危机新动态752014--11欧央行进一步放宽货币政策量化宽松政策(QE)央行的资产负债表将增加1万兆欧元2015--01欧债危机持续发酵欧元贬值创出九年新低（2014年欧盟债务率85.6%，这个数据应该说比2009年爆发债务危机数据还是呈上升的趋势。）希腊的退出欧元区风险4欧债危机新动态762015--04希腊重回欧债危机希腊短期国债连续七周遭抛售短期国债收益率飙升至28%（收益率越高，投资者越不感兴趣。）评级至“垃圾级”2015--05希腊债务前途未明欧债市场急剧波动俄罗斯邀请希腊加入金砖银行4欧债危机新动态77782015--05金砖银行难救希腊金砖国家开发银行资金主要用于支持金砖国家和其他新兴经济体及发展中国家的基础设施建设。金砖银行本身还不成熟，其运行机制还没有理顺。但是无论希腊最终是否加入金砖银行，中国都有可能提供支持。作为金砖银行的重要成员国之一，中国目前正在推进的“一带一路”、高铁技术出口、装备制造业走出去等重大发展战略，将与希腊的发展需要不谋而合。希腊是中国参与全球化的支点。（原油进口一半以上是租借希腊的船只。）希腊是中国走向海洋的支点。希腊也是中国包容西方话语体系的支点。1.直接影响我国出口创汇和外向型经济的发展①欧盟是中国最重要的经贸伙伴之一。②欧盟区经济增长逐渐衰退，消费能力的下降，其市场需求也大幅度减少，导致中国对欧出口量的增幅也明显下降。5欧债危机与中国对中国的影响795欧债危机与中国对中国的影响805欧债危机与中国对中国的影响812009--2011年中国对意大利、希腊、葡萄牙、西班牙的出口情况822.导致人民币汇率的大幅波动欧元贬值人民币升值压力降低产品竞争力5欧债危机与中国对中国的影响

835欧债危机与中国对中国的影响

3.加大了中国对欧投资的风险欧洲市场消费疲软带来的销售下降、盈利减少的经营风险欧洲各国