现代模具设计技术.ppt

现代模具设计技术 基于Pro/E的注塑模CAD,主讲：李良喜,目录,绪言2,第一部分 CAX简介2,第二部分 Pro/E基本操作10/8,第三部分 Pro/E注射模具设计10/6,绪言,教学目标：了解CAX的基本概念及CAE模具设计软件基本操作方法；教学安排：理论讲授与上机实践相结合；预修课程：塑料成型工艺及模具设计学习要求：理论课时/课后练习=1/2；CAE软件：Proe Wildfire 3.0/4.0；考试方法：考查。,第一部分 CAX简介,1、CAX概念2、CAX的必要性3、CAX在注塑模中的应用4、注射模CAD系统,1、CAX概念,1.1、CAD概念：计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。,1、CAX概念,1.2、CAE概念：工程设计中的计算机辅助工程CAE(Computer Aided Engineering)，指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等。而CAE软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构（固体）、流体、电磁等。,1、CAX概念,1.3、CAM概念：CAM(computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。1952年美国麻省理工学院首先研制成数控铣床。数控的特征是由编码在穿孔纸带上的程序指令来控制机床。此后发展了一系列的数控机床，包括称为“加工中心”的多功能机床，能从刀库中自动换刀和自动转换工作位置，能连续完成锐、钻、饺、攻丝等多道工序，这些都是通过程序指令控制运作的，只要改变程序指令就可改变加工过程，数控的这种加工灵活性称之为“柔性”。,2、CAX必要性,2.1、传统的塑料注射成型开发方法主要是尝试法，依据设计者有限的经验和比较简单的计算公式进行产品和工艺开发。但是在实际注射成型生产中，塑料熔体的流动性能千差万别，制品和模具的结构千变万化，工艺条件各不相同，仅凭有限的经验和简单的公式难以对这些因素作全面的考虑和处理，设计者经验的积累和公式的总结无法跟上塑料材料的发展和制品复杂程度及精度要求的提高，因此开发过程中要反复试模和修模，导致生产周期长、费用高，产品质量难以得到保证，对于成型大型制品和精密制品，问题更加突出。,2、CAX必要性,2.2、二十一世纪世界制造加工业的竞争更加激烈，对注塑产品与模具的设计制造提出了新的挑战，产品需求的多样性要求塑件设计的多品种、复杂化，市场的快速变化要求发展产品及模具的快速设计制造技术，全球性的经济竞争要求尽可能地降低产品成本、提高产品质量，创新、精密、复杂、高附加值已成为注塑产品的发展方向，必须寻求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑产品与模具设计制造系统。,2、CAX必要性,2.3、应用CAD/CAE/CAM技术从根本上改变了传统的产品开发和模具生产方式，大大提高了产品质量，缩短了产品开发周期，降低了生产成本，强有力地推动了模具行业的发展。据文献统计，国外采用模具CAD/CAE/CAM技术可使设计时间缩短50%，制造时间缩短30%，成本下降10%，塑料原料节省7%，一次试模成功率提高45%50%。由于经济效益显著，在日本、英国、德国、瑞士、美国等先进工业国家中，大多数专业塑料注射模厂采用了CAD/CAE/CAM技术。在国际模具市场上，日本模具无论是在交货时间、开发成本，还是在精度方面，都处于领先地位，其原因就是日本模具行业较早地引入了模具CAD/CAE/CAM技术。,3、CAX在注射模中的应用,塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代，不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。计算机技术在注塑模中的应用主要表现在以下几方面。,3、CAX在注射模中的应用,3.1、塑料制品的设计基于特征的三维造型软件为设计师提供了方便的设计平台，其强大的编辑修改功能和曲面造型功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如地表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础。强大的工程数据库包括了各种塑料的材料特性，且添加方便。采用基于知识（Knowledge-Based Reasoning,KBR）和基于实例（Case-Based Reasoning,CBR）推理的专家系统的运用，使塑料材料选择简单、准确。,3、CAX在注射模中的应用,3.2、模具结构设计注塑模具结构要根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量来决定，它包括型腔数目及排列方式、浇注系统、成型部件、冷却系统、脱模机构、侧抽芯机构等几大部分，同时要尽量采用标准模架，计算机技术在注塑模具中的应用主要体现在注塑模具结构设计中。,3.3、模具开合模运动仿真 注塑模具结构复杂，要求各部件运动自如，互不干涉，且对模具零件的顺序动作以及行程有严格的控制，运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。,3、CAX在注射模中的应用,3.4、注塑过程数值分析 模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果包括熔体在浇注系统和型腔中流动过程的动态图，提供不同时刻熔体及制品在型腔各处的温度、压力、剪切速率、切应力以及所需的最大锁模力等，其预测结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义；计算模具在注塑过程中最大的变形和应力，以此来检验模具的强刚度能否保证模具正常工作；对制品可能发生的翘曲进行预测可在模具制造之前及时采取补救措施；分析模壁的冷却过程，其预测结果有助于缩短模具冷却时间、改善制品在冷却过程中的温度分布不均匀性。,3、CAX在注射模中的应用,3.5、数控加工 复杂制品的模具成型零件多采用数控加工的方法制造，利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据，以保证加工过程的可靠性，同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴、五轴数控铣削刀具轨迹等。,3、CAX在注射模中的应用,4、注射模CAD系统,一个完善的注塑模CAD/CAE/CAM系统应包括注塑制品构造、模具概念设计、CAE分析、模具评价、模具结构设计和CAM。4.1、注塑制品构造将注塑制品的几何信息以及非几何信息输入计算机，在计算机内部建立制品的信息模型，为后续设计提供信息。,4、注射模CAD系统,4.2、模具概念设计根据注塑制品的信息模型采用基于知识和基于实例的推理方法，得到模具的基本结构形式和初步的注塑工艺条件，为随后的详细设计、CAE分析、制造性评价奠定基础。4.3、CAE分析运用有限元的方法，模拟塑料在模具型腔中流动、保压和冷却过程，并进行翘曲分析，以得到合适的注射工艺参数和合理的浇注系统与冷却系统结构。,4、注射模CAD系统,4.4、模具评价 模具评价包括可制造性评价和可装配性评价两部分。注塑件可制造性评价在概念设计过程中完成，根据概念设计得到的方案进行模具费用估计来实现。模具费用估计可分为模具成本的估计和制造难易估计两种模式。成本估计是直接得到模具的具体费用，而制造难易估计是运用人工神经网络的方法得到注塑件的可制造度，以此判断模具的制造性。可装配性评价是在模具详细设计完成后，对模具进行开启、闭合、勾料、抽芯、工件推出动态模拟，在模拟过程中自动检查零件之间是否干涉，以此来评价模具的可装配性。,4、注射模CAD系统,4.5、模具详细结构设计根据制品的信息模型、概念设计和CAE分析结果进行模具详细设计。包括成型零件设计和非成型零部件设计，成型零件包括型芯、型腔、成型杆和浇注系统，非成型零部件包括脱模机构、导向机构、侧抽芯机构以及其它典型结构的设计。同时提供三维模型向二维工程图转换的功能。4.6、CAM主要是利用支撑系统下挂的CAM软件完成成型零件的虚拟加工过程，并自动编制数控加工的NC代码。,第二部分 Pro/E应用基础,2 Pro/E草图绘制,3 Pro/E实体造型命令,4 Pro/E曲面设计与操作,5 Pro/E组件设计,6 Pro/E图层设计与操作,8 Pro/E的数据交换,7 Pro/E工程图设计,10 实例与操作,9 Pro/E的文件管理,1 Pro/E简介,1、Pro/E简介,Pro/Engineer是由美国PTC公司开发的3D实体模型设计系统。属于高端CAD/CAE/CAM软件，支持复杂产品的研发和制造的多方面需求。1.1、Pro/E核心技术特点：1.1.1、实体造型：曲面造型只能描述形体的表面信息，而实体造型能精确表达零件的全部属性。1.1.2、基于特征：将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可变参数，进而形成实体，以此为基础来进行复杂几何形体的构造。1.1.3、全尺寸约束：将形状和尺寸结合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制，造型必须以完整的尺寸参数为出发点，不能漏标尺寸（欠约束），也不能多标尺寸（过约束）。1.1.4、尺寸驱动设计修改：通过修改尺寸数值来改变几何形状。1.1.5、全数据相关：工程中的数据全部来自同一个数据库，整个设计过程的任一处参数改动，可以反应至整个设计过程的相关环节。,1、Pro/E简介,1.2、Pro/E界面组成,1、Pro/E简介,1.3、Pro/E基本模块：草图模块；实体造型模块；曲面模块；装配模块；工程图模块；模具模块；加工模块。,2 草图绘制,2.1 草图的作用：规则的实体特征、曲线、点等。2.2 草图模块：草绘步骤/草绘环境2.3 基本图线的绘制:直线/园/园弧/矩形/倒园角/现有边.2.4 约束设置：水平/竖直/垂直/相切/对称/相等/平行.2.5 草图标注:尺寸标注与修改.2.6 草图的编辑:修剪/复制.,2 草图绘制,2.6 草绘实例:,3 Pro/E实体造型命令,1.3、基准特征：1.3.1 基准平面（Datum Plane）1.3.2 基准轴（Datum AXIS）1.3.3 基准曲线（Datum Curve）1.3.4 基准点（Datum Point）1.3.5 坐标系（Coordinate Systems）1.3.6 GRAPH曲线 1.4、其它复杂特征如偏移特征、扫描混合、变截面扫描等。,1、Pro/E实体造型基本方法：1.1、草绘特征建模：1.1.1 拉伸(Extrude)特征 1.1.2 旋转(Revolve)特征 1.1.3 扫描(Sweep)特征 1.1.4 混合(Blend)特征1.2、放置特征建模：1.2.1 孔(Hole)特征 1.2.2 倒园角(Round)特征 1.2.3 倒角(Chamfer)特征 1.2.4 抽壳(Shell)特征 1.2.5 拔模斜度(Draft)特征 1.2.6 筋(Rib)特征,3 Pro/E实体造型命令,2、特征操作：2.1、特征重定义(Redefine)：2.2、特征排序(Reorder)：2.3、插入特征(Insert Feat)：2.4、特征的隐含与恢复(Suppress&Resume)：2.5、特征父子关系的改变(Parents&Children)：2.6、特征复制(Copy)：2.7、特征镜像(Mirror Geom)：2.8、特征阵列(Pattern)：2.9、用户自定义特征(UDF)：2.10、特征群组(Local Group)：,4 Pro/E曲面设计与操作,1、基本曲面的创建：基本曲面也称规则曲面，其创建方法同实体基本特征，包括拉伸(Extrude)、旋转(Revolve)、扫描(Sweep)、混合(Blend)、填充（Flat）等。2、自由曲面的创建：先建立自由点，由点拟合成曲线，然后由曲线拟合成自由曲面。,4 Pro/E曲面设计与操作,3、Pro/E曲面编辑方法 3.1、复制曲面：3.1.1 复制粘贴曲面：3.1.2 复制选择性粘贴曲面：3.1.3 在实体表面复制曲面：3.2、镜像曲面：3.3、偏移曲面：3.4、拼接（Merge）：3.5、修剪（Trim）：3.6、延伸（Extend）,5 Pro/E组件设计,1、装配约束类型：1.1 对齐/匹配：两平面或两基准面平行，法线方向相同/相反，分为重合、偏距、定向三种类型。也可用于基准轴、线、点的对齐。1.2 插入：两旋转曲面中心轴重合。1.3 坐标系：两坐标系重合。1.4 相切：两曲面相切接触，类似匹配。1.5 自动：由系统猜测意图自动设置适当的约束。1.6 其它：线上点、曲面上的点、曲面上的边等。,5 Pro/E组件设计,2、组件中的元件显示及着色：2.1 元件着色：2.2 元件显示方式设置：3、组件分解视图及简化模式设置：3.1 简化视图：3.2 分解视图：4、组件模式下创建和和修改零件：4.1 组件模式下创建零件：4.2 组件模式下修改零件：,6 Pro/E图层设计与操作,1、图层的创建与删除：2、向图层中添加内容：3、图层隐藏与保存：,7 Pro/E工程图设计,1、工程图配置文件(*dtl)的创建与修改：工程图模板文件(*frm)的创建与修改：2、工程视图的创建：2.1 一般视图 2.2 投影视图3、尺寸标注及注释4、Pro/E工程图转换为AUTOCAD图：,8 Pro/E的数据交换,1、不同三维软件的数所据交换格式：IGES（Initial Graphics exchange Standard,初始化图形交换标准）是目前使用最广泛、最有影响的图形交换格式之一。它支持曲线、曲面及一些实体的表达，是目前三维CAD软件必备的图形交换接口。(step)2、Pro/E不同版本的数据交换格式：完成文件创建后，保存副本：选择类型为中性（*neu）。即可在其它任意版本的Pro/E中打开。,9 Pro/E的文件管理,1、先设置Pro/E工作目录，然后再进行其它工作设计。2、同一设计的所有文件存于同一文件夹内。,10 实例与操作,实例1：应用旋转、混合、抽壳、扫描、拉伸等命令创建图示水杯零件。,10 实例与操作,实例2：创建图示实体三维模型并生成工程图。,10 实例与操作,实例3：组装冲压模架并在模柄与上模座连接处创建止转销。创建图层隐藏所有零件的基准。,10 实例与操作,实例4：组装注塑模架，并在A、B板上开设模仁安装孔；创建图层，隐藏所有基准；创建图层工程图。,第三部分 注射模具设计,注塑模结构基于Pro/E的注塑模设计流程Pro/E模具设计环境及术语塑件流动性分析参照模型及工件分型面设计模具体积块和模具元件EMX及标准模架选用浇注系统设计顶出系统设计冷却系统设计模具具设计实例,3.1、塑料注射模结构,1、塑料注射成型概述：利用注塑机将固体塑料加热至熔融状态，并以一定的速度和压力注入低温模腔中，充满模腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可获得模具型腔的形状，然后开模顶出即可获得所需的成型塑件。注塑机要能够完成塑料的加料、加热、熔化、注射、加压（保压）等功能，并要提供开合模所需动作和力能。注塑模具除了要付于制件必要的形状尺寸外，同时还必需能开模取件，并要尽可能缩短生产周期、提高产品质量、降低生产成本。注塑机和注塑模必须要匹配，才能保证生产过程的顺利进行，所以要模具设计和设备选择中，要对注塑机进行校核，其主要内空包括两个方面：注塑机的工作能力，如注射量、锁模力、塑化能力、注射压力等；模具安装有关尺寸，如拉杆间距、定位圈直径、最大最小模具厚度、开模行程、推出行程、喷嘴直径和球半径等。,3.1、塑料注射模结构,2、注射模具分类：2.1 按成型材料分：热塑性和热固性塑料注射模具。2.2 按注射机类型分：卧式、立式和角式注射机用模具。2.3 按流道型式分：冷流道和热流道。2.4 按结构特征分：单分型面、双分型面、侧向分型与抽芯、带活动镶件、定模推出、自动卸螺纹塑料注射模等。,3.1、塑料注射模结构,3、注塑模具的基本组成：根据模具各零件的功用，一般注射模具由以下几个部分组成。3.1 成型零件：组成模具型腔的有关零件，又称模仁或内模，如凸模、凹模、型芯、镶件等。3.2 合模导向机构：保证开合模动作准确、可靠。常用导柱和导套，有时还采用锥面定位机构。3.3 浇注系统：熔融塑料经注射机喷嘴进入模具型腔的通道。主要包括主流道、分流道、浇口、冷料穴等。3.4 推出机构：又称脱模机构，是将开模后留在模具中（动模或定模）的塑件推出，以实现取出塑件。推出机构由推杆、推杆固定板、推板、主流道拉料杆及复位杆等组成。有时为了保证运动平稳，还在推出机构中设有导向装置。,3.1、塑料注射模结构,3、注塑模具的基本组成：3.6 加热和冷却系统：其作用是为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，以保证塑料熔体的顺利充填和固化定型。冷却系统一般是在模具上开设冷却水道，加热系统则在模具，内部或四周安装加热元件。3.7 排气系统：将型腔和塑料中的气体排出模外，以保证充填质量。小型塑件可直接利用分型面排气。3.8 支承零部件：用来安装固定成型零件及上述各机构的零部件。支承零部件组装在一起构成了模具的基本骨架。,3.1、塑料注射模结构,模具在注塑机上的安装,3.1、塑料注射模结构,定距拉板式三板模,3.1、塑料注射模结构,定距拉板式三板模,3.1、塑料注射模结构,带侧抽芯的注塑模,3.1、塑料注射模结构,3.2 Pro/E注塑模设计流程,应用Proe进行注塑模设计一般包括以下步骤和内容：1）塑件三维造型。2）模具概念设计：型腔数目与排列、成型零件结构、浇注系统、模架类型、脱模抽芯方式、冷却系统等。3）CAE分析：塑料填充（流动、保压、冷却、变形等）、模具动作（开/合模、顶出、干涉等）；模具零件的有限元分析；成本估算等。4）详细的模具设计：拆模、装配标准模架、浇注系统、顶出系统、冷却系统、侧抽芯机构等。5）NC代码。6）模具工程图：装配图和零件图。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,1、模具设计文件的创建（拆模）：1.1、塑件分析并确定成型方案：根据塑件特征，确定主分型面位置和型腔布置方式；浇注系统型式和大致尺寸；进料孔位置；顶出方式；顶杆位置及数量；冷却系统的布置等。最好画出模具结构草图。1.2、新建模具设计文件：文件新建，选择文件类型为“制造”，子类型为“模具型腔”，并将单位设置为公制单位。1.3、创建参照模型：模具型腔定位参照零件打开塑件预览（确定塑件的安放方向是否合适），设置型腔间距为2030。参照模型定位要求：模具坐标系Z轴与开模方向一致，Z轴正向指向定模；主分型面与模具MAIN_PARTING_PLN面重合。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,1、模具设计文件的创建（拆模）：1.4、设置塑件收缩率：模具收缩按尺寸（或按比例）。1.5、创建工件：模具型腔创建工件选择模具坐标系，并设置统一偏距为2530，然后将工件的长宽高三个方向的尺寸进行圆整。1.6、在参照模型上创建一个图层（如DTM层），该层包含参照模型的所有基准特征（基准平面、坐标系、基准轴、基准点、基准线、面组等），并将该图层隐藏，以简洁图形显示，方便操作。1.7、创建分型面：根据拆模要求，灵活应用分型面创建工具，在分型面创建环境下创建主分型面、动模镶件分型面、定模镶件分型面及滑块分型面等。1.8、创建模具体积块：利用上步所建分型面对工件体积进行分割以获取所需模具体积块。注意分割对象和新建体积块数量，体积块名称最好与抽取的模具零件名称一致。除分割法外，也可用草绘法、聚合法、滑块法等建立模具体积块。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,1、模具设计文件的创建（拆模）：1.9、抽取模具元件（成型零件）：模具型腔模具元件抽取。在对话框内选择“高级”，点击“打开文件”图标，选择上步所建文件（mmns*prt）,确定即可。（注意：在抽取模具元件时要为模具元件付予基准，否则不便于后面的操作。）1.10、遮蔽（或隐藏）曲面、工件等。1.11、生成注件并进行开模仿真，以检查模具元件之间是否有干涉。（此步也可省略）1.12、模仁的后处理：台阶避让孔（单边扩大0.51）、动定模倒园角（R45）、对位装置等。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,2、加载标准模架：2.1、新建项目:EMX项目新建2.2、定义模具基体：2.2.1加载标准模架：EMX模具基体组件定义，打开对话框载入/保存组件打开对话框厂家类型载入确定。2.2.2 定义模架大小：模架长宽大小确定；更改A、B、C板的厚度；更改动定模紧固螺钉长度及A、B板上螺纹孔深度；更改导柱长度。2.2.3 添加定模侧定位环（直径100）；浇口衬套。2.2.4 型腔切口。2.2.5 所有项目定义好后点击确定，完成模架的加载。2.2.6 装配模仁:将第一步所建的模具装配文件按要求装配至标准模架中，并将模具中的各零件进行分类。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,3、设计浇注系统：3.1、在定模仁上开设浇口衬套孔。3.2、修改主流道锥角（26）。3.3、创建分流道和侧浇口：应用程序模具布局注道。一般采用园形分流道（直径46）；梯形侧浇口（宽11.5;高0.51;侧角5;倒角R0.2）。设置完成后返回主程序，应用程序主程序。3.4、在定模仁上开设冷料穴：直径10，深810。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,4、顶出系统设计：4.1、中心顶杆（拉料杆）：在冷料穴中央定义基准点装配中心顶杆（或拉料杆）。4.2、塑件顶杆：定义基准点装配顶杆。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,5、设计冷却系统：5.1、草绘或装配冷却水线。5.2、定义冷却水孔：开设水孔,装配水嘴、O形密封环、堵塞等冷却元件。要求：水孔至型腔距离1015；水孔直径设为810；间距4050，且不能与模仁镶件、顶杆等产生干涉。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,6、其它：6.1、装配定位圈和浇口衬套螺钉。6.2、定义和装配动定模仁紧固螺钉。（注意：不能与水道干涉）6.3、创建或装配侧抽芯或斜顶装置。6.4、其它:如顶出系统的导向、支承柱、尼龙拉钩等。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,7、模具装配工程图：7.1、定义好动定模组件：视图管理器简化表示动模（或定模）修改重定义排除（或包括）。7.2、确定视图方案：主视方向、俯视方向。创建剖视图。7.3、创建工程图文件：新建绘图取消使用缺省模板。7.4、设置工程图配置参数：文件属性绘图选项。投影类型：第一视角；绘图单位：。7.5、添加视图：主剖视图、动模俯视图。7.6、转换为AUTOCAD格式：文件保存副本选择类型为（*DWG）确定。7.7、用AUTOCAD打开并修改视图、标注尺寸、填写标题栏、添加明细表、技术要求等。8、零件工程图：基本同上。,3.2 Pro/E注塑模设计流程,模具设计流程图,3.3、Proe模具设计环境及术语,3.3、Proe模具设计环境及术语,1、模具设计环境：模具设计环境包括以下几个部分：标题栏：当前窗口显示文件名称。菜单栏：几乎包括所有的Pro/E操作命令。通用工具栏：以图标形式放置的常用命令。模具模块工具栏：图标显示模具设计常用命令。此图标排列顺序与模具设计基本流程大致相同。菜单管理器：以下拉式菜单显示模具设计常用命令。信息区：显示系统信息和提示，或显示输入框供用户输入参数。选择过滤区：为用户设定选择范围。作图区：主要工作区。EMX工具栏：图标显示EMX基本操作命令。模型树：以层次顺序树的格式列出每个对象。,3.3、Proe模具设计环境及术语,1、模具设计环境1.1菜单管理器1.1.1、模具模型：装配、创建、修改、删除模具模型。装配：将已有模型装配至当前模具模型中，以作为参照模型、工件或模具基础。创建：在当前模具模型中直接创建参照模型、工件或模具基础。定位参照零件：设置一模多穴时参照模型的排列方式。目录：对模具元件进行分类。删除：从当前模型中删除参照模型、元件或模具基础。,3.3、Proe模具设计环境及术语,1、模具设计环境1.1菜单管理器1.1.2、特征：创建、修改模具模型的特征。实体分割：分割具有几何形状的实体特征。裁剪到几何：用其它零件、面组或平面的第一或最后曲面裁剪零件。水线：创建冷却水道。流道：建立浇注系统。滑块：创建模具模型的滑块。,3.3、Proe模具设计环境及术语,1、模具设计环境1.1菜单管理器1.1.3、收缩：设定参照模型的收缩率。1.1.4、模具元件：定义和分割模具体积块及抽取、删除模具元件。1.1.5、模具进料孔：定义开模并进行干涉检查。1.1.6、铸模：创建或删除铸件。1.1.7、模具布局：进入模具布局模块。,3.3、Proe模具设计环境及术语,1、模具设计环境1.1菜单管理器1.2、工具栏：1.2.1、通用工具栏：包括搜索、视图管理、模型显示、基准显示导航标签等。其中“遮蔽/取消遮蔽”工具可对模具模型中的元件、体积块和分型面进行操作。1.2.2、模具模块工具栏：包含模具模块常用操作命令。其排列顺序与一般拆模操作过程一致。,3.3、Proe模具设计环境及术语,2、模具设计术语：2.1 设计模型(Design Model)在Pro/MODESIGN中设计模型代表成型后的最终产品。它是所有模具操作的基础。设计模型必须是一个零件在模具中是以参考模型表示。设计模型在零件模式或直接在模具模式中创建。在模具模式中这些参考零件特征、曲面及边可以被用来当作模具组件参考幷将创建一个参数关系回到设计模型。系统将复制所有基准平面的信息到参考模型。假如任何的层(Layer)已经被创建在设计模型中且有指定特征给它时这个层的名称及层上的信息都将从设计模型传递到参考模型。设计模型中层的显示状态也将被复制到参考模型。,3.3、Proe模具设计环境及术语,2、模具设计术语：2.2 参考模型(Reference Model)参考模型是以放置到模块中的一个或多个设计模型为基础。参考模型是实际被装配到模型中的零件。参考模型是一个叫做合幷(Merge)的单一模型所组成。这个合幷特征维护着参考模型及设计模型间的参数关系。如果想要或需要额外的特征可以增加到参考模型这会影响到设计模型。当创建多穴模具时系统每个穴中都存在单独的参考模型而且都参考到其它的设计模型。同族的将有各自的参考模型指回它们各自的设计模型。,3.3、Proe模具设计环境及术语,2、模具设计术语：2.3 工件(Work piece)工件表示模具组件的全部体积。工件应包围所有的模穴、浇口、流道及冒口。它将被分割成一个或多个组件。工件可以是一个在零件模块中创建的零件或是直接在模具模块中创建。2.4 模具模型(Mold Model)模具模型是一个组件包含参考零件以及工件模具模型是以叫回顶层组件(.Mfg)来操作的模型。在装配模块中也有处理模具模型的选择但模具模型必须先被叫回。在模具模型被叫回到装配模块之前模个过程文件(.Mfg)必须先存在工作区(Session)内存中。,3.3、Proe模具设计环境及术语,2、模具设计术语：2.5 模具基础组件(Mold Base Components)模具基础组件是选择性的组件在Pro/MOLDESIGN中工作时可以被加到模具中。这些组件可以从模具基础库(Mold base Library)中叫回或在零件模块中创建。模具基础组件必须装配到模具中当作模具基础组件或是一般组件的部份。假如使用一般的装配选项装配它们系统将会要求将它们分类。2.6 模具组件(Mold Assembly)模具组件包含所有的参考零件所有的工件及任何其它的基础组件或夹具。所有的模具特征将创建在模具组件层。模具特征包含但不限于分模曲面、模具体积块、分割及修剪特征。模具组件可以叫回到装配模块假如模具过程文件存在工作区的内存中。,3.3、Proe模具设计环境及术语,2、模具设计术语：2.7 模具零件库(Mold base Libraries)模具零件库提供标准模架及组件这些零件及组件是知名模具企业的标准目录为基础。必须具有Pro/LIBRARY使用许可才可以使用。在数据库中的模具基础包含所有的标准平板组、顶出梢、模仁梢、定位板、导柱、导套、定位环、浇口衬套、螺钉、销钉、弹簧、支承柱、冷却水嘴、堵塞、密封环、开模器等。该被选取的组件将被复制到当前的项目目录所有的修改都在这个复制上进行。这些修改包括在A&B平板上创建件插件定位的凹洞(Pockets)额外的冷却水道柱状支撑(Support Pillars)及模仁固定孔等。,3.3、Proe模具设计环境及术语,3、模具设计文件管理：个别模具使用个别目录。当设计者开始一个模具设计过程时应该先创建一个目录来存放所有的新工作。新目录的名称应与模具相关。这个目录将包含设计模型、工件、参考零件、模具组件及模具过程文件及所有抽取零件文件等。使用者可轻易地从这里叫回文件继续在模具上工作而不必担心将它错放在其它目录。假如有任何文件被错放在其它位置可以用复制的方式以避开遗失的风险或忘记模具叫回所需的文件。,3.3、Proe模具设计环境及术语,3、模具设计文件管理：,3.4、塑料流动性分析,塑料顾问（Plastic Advisor）是Pro/E的外挂软件之一，属CAE分析软件。专门用于注射时的模流分析，使设计者在模具设计阶段对塑料在模腔内的充填情况有所了解，以便及早进行改进。塑料顾问常用于进行浇口位置分析、流动分析、缩痕分析、气泡分析等工作，并可制作相应的报告书。,3.4、塑料流动性分析,1、塑料顾问（Plastic Advisor）的安装及启动：1.1 安装：非Pro/E默认安装模块，在安装软件时要选择安装此组件。否则不能开启。塑料顾问（Plastic Advisor）位于应用程序（Application）下拉菜单中。1.2 启用：设置工作目录，打开塑料零件（或铸件），点击“Application”“Plastic Advisor”，即可进入塑料顾问操作界面。,3.4、塑料流动性分析,2、浇口位置分析：主菜单Advisor(顾问)Analysis Wizard(分析向导)打开Analysis Wizard-Analysis Selection(分析选项)Select Analysis Sequence(分析类型)Gate Location(浇口位置)下一步对话框中选择材料(常用材料)(特殊材料)下一步成型工艺参数(模温、注射温度、注射压力等)点击完成后开始分析分析完成后出现Result Summary(结果总结)。分析结果在模型中以不同颜色标示最佳浇口位置，蓝色表示最佳。,3.4、塑料流动性分析,3、成型工艺条件分析：在Select Analysis Sequence(分析选项)对话框Molding Window(成型条件)下一步出现Analysis Wizard-Molding Window Preperties()对话框Required surface FinishGloss点击完成后开始分析分析完成后出现Result Summary(结果总结)对话框点击Display Molding Window出现显示成型条件Molding Window Result对话框绿色最佳、黄色中等。可拖动十字调整点击fse Condition,保存结果。,3.4、塑料流动性分析,4、塑料流动分析：Analysis Wizard-Analysis Selection(分析选项)Select Analysis Sequence(分析类型)(塑料填充)下一步查看或显示成型工艺参数完成分析完成后出现Result Summary(结果总结)。,3.4、塑料流动性分析,5、冷却质量分析：Analysis Wizard-Analysis Selection(分析选项)Select Analysis Sequence(分析类型)(冷却质量)下一步查看或显示成型工艺参数完成分析完成后出现Result Summary(结果总结)绿色质量好,黄色中等。,3.4、塑料流动性分析,6、缩痕分析：当流动分析完成后,才能进行缩痕分析。Analysis Wizard-Analysis Selection(分析选项)Select Analysis Sequence(分析类型)Sink Marks(缩痕分析)完成分析完成后出现Result Summary(结果总结)Close窗口显示Sink Marks Estimate(缩痕预测)分析结果。,3.4、塑料流动性分析,7、制作报告单：7.1设置浏览器位置:7.2制作报告单:7.37.47.57.67.77.8,3.4、塑料流动性分析,7、参照模型及工件,进入模具设计环境后，就可以开始进行零件和模块的装配。此操作命令全部包含在“模具模型”菜单中。在“模具模型”菜单下，可利用“装配”或“创建”方式将“参照模型”及“工件”加入到模具装配文件中。此外，在建立多型腔模时，利用“定位参照零件”的方式来规划参照模型的位置和排列方式是很有效率的方式。模具装配包括参照模型、工件及模具元件，是一个Pro/E的零件装配文件（Filename.asm）。进入模具设计环境后，在建立模具设计过程文件（Filename.mfg）的同时，自动产生了模具装配文件，故装配文件属于强制性文件。在建立装配文件的过程中,可依实际需要按顺序将参照模型和工件利用“装配”或“创建”的方式导入到模具装配文件中。,7、参照模型及工件,1、参照模型：建立参照模型有两种方式。一种方式是在零件模式下建立，而后在模具设计环境中将其导入以建立参照模型；另一种方式是在模具设计环境中直接创建，其创建方法和过程同零件设计。在实际模具设计中常用第一种方法。将参照模型导入到模具装配文件时有三个选项可供选择：按参照合并：参照模型从设计模型复制而来。更改参照模型（如拔模、收缩、倒角等）不会改变设模型。同一模型：参照模型和设计模型为同一文件。在模具模型中更改参照会改变设计模型。继承：参照模型继承设计零件的所有几何和信息，可以在不更改原始零件情况下在修改参照零件上的几何和特征信息。,7、参照模型及工件,1、参照模型：参照模型在模具中的定位要求：1)参照零件简单部分置于定模，复杂部分置于动模，以方便塑件留模和模具顶出机构的设计。2)模具坐标系Z轴指向开模（定模）方向；X轴指向斜滑块开模移动方向。3)模具中的Main_parting_PLN平面与参照零件的主分型平面重合。,7、参照模型及工件,1、参照模型：1.1 装配参照模型：在“菜单管理器”中依次点选“模具型腔”装配参照模型，即可进入装配环境中，在定义好约束条件后，即可完成参照模型的定位。此法多用于一模一腔。,7、参照模型及工件,1、参照模型：1.2 定位参照零件：通过参数设定，规划参照零件在模具中的数量、位置及方向。模具模型定位参照零件弹出“布局”对话框。参照模型的起点与定向：规划参照模型在模具中的方位。参照零件可沿坐标系进行旋转和平移。布局起点：模具模型坐标系。布局：设置型腔数目和排列方式。定向：随布局方式而变。说明：采用“定位参照零件”布局时，设计模型必须具有坐标系特征。,1.2 定位参照零件：,7、参照模型及工件,7、参照模型及工件,2、创建工件：工件即为模坯。在拆模过程中，利用分型面将工件分割开来以获得所需的元件（即成型零件），并在其中挖出模具型腔。2.1、装配工件：同一般装配设置。2.2、手动创建：模具模型创建工件手动元件创建（零件/实体）创建选项（创建特征）实体创建方法2.3、自动创建：模具模型创建工件自动自动工件选择坐标系、设定形状和尺寸等。此法简便，最常用。注：只有在安装了Mold Component Catalog 模块后才能自动创建工件。,7、参照模型及工件,2、创建工件：,8、分型面设计,分型面是构成模具型腔各成型零件的接触面。如动模、定模、型芯及滑块的接触面等。、Pro/E 模具模块分型面设计要求：)分型面必须和欲分割的模块（工件）或体积块完全相交，不能自交。多个曲面可合并成一个分型面.