ProE模具设计.doc

1、模具分为动模和定模两部分，两者分开时可以装入坯料或取出制件；两者合拢时可以使坯料成型。2、模具的类型：1）按照成型材料的不同可以分为：用来加工金属制品的模具和用来加工非金属制品的模具。2）按照本身材料的不同可以分为：砂型模具、金属模具、真空模具和石蜡模具等。3）按照加工工艺和成型材料的不同可以分为：锻造模具、塑料模具（包括注塑模具、吹塑模具和挤塑模具等）、压铸模具、粉末冶金模具、冲压模具、橡胶模具、玻璃模具和陶瓷模具等。3、Pro/E模具设计提供的模块：基础模块（Foundation）和组件模块（Assembly）：将模具作为普通组件进行设计，先通过这两个基本模块设计出模具元件，再将模具元件装配成模具组件。模具设计模块（Pro/Moldesign）：用来设计注塑模具型腔和吹塑模具型腔等。铸造模具模块（Pro/Casting）：用来设计合金压铸模具型腔和浇注模具型腔等。 EMX（模具设计专家）：是Pro/E软件的外挂模块，用来为各种模具设计模架。钣金模架库模块（PDX）：是Pro/E软件的外挂模块，用来为冲压模具设计模架。塑料顾问（Plastic Advisor）：用来对注塑模具进行铸模填充分析。4、参照模型：系统以设计模型为基础在模具模型中生成的参照几何，并用其替代设计模型参与模具设计。5、收缩率：将制件从模具中取出并冷却至室温后，其尺寸会发生收缩，也就是说制件的尺寸要比模具型腔小一些，而收缩率就是衡量尺寸收缩大小的参数。在设计模具型腔时通过设置收缩率，可以抵消由于制件收缩而产生的误差。6、模具模型：一个装配体（即组件，扩展名为.mfg），它包括参照模型、工件、分型面、各种型腔组件特征、模具体积块、模具元件和铸模等，它是模具模块的最高级模型。7、铸模：铸造最终的制件，通过观察铸件可以检查其是否与设计模型一致。8、开模：模拟模具的打开过程，即分离模具，取出制件，该过程可以检查模具设计是否合理。1、Pro/E模具设计流程：1.创造模具模2.设置收缩率3.创造分型面或体积块 4.分割工件5.抽取模具元件6.创造浇筑系统和冷却系统7.模具检测 8.创造铸件9.开模仿真10.创建模架Pro/E模具设计流程：1）创建模具模型：模具模型由参照模型和工件模型组成，前者对应的设计模型一般在零件模式下创建，然后装配到模具模式中，工件模型则通常直接在模具模式下创建。2）设置收缩率：由于制件在冷却固化后，会出现收缩，为了弥补这种缺陷，需要在整个模型上按比例或按尺寸设置收缩率。3）创建分型面或体积块：创建合理的分型面，用其对工件进行分割，或者直接创建模具体积块。4）分割工件：利用分型面或模具体积块将工件分割成多个单独的模具体积块。5）抽取模具元件：通过抽取模具体积块得到模具实体元件（如凹模、凸模等）。6）创建浇注系统和冷却系统：为模具创建进料通道和水冷系统等。7）模具检测：对模具进行分析检测，包括拔模检测、吃水线检测、厚度检测和分型面检查等。8）创建铸件：用坯料填充模具型腔，从而创建模具铸件。9）开模仿真：模拟打开模具。10）创建模架：为模具创建模架，也可直接从EMX中调用标准的模架零件来创建。2、装配参照模型：1.按参照合并：参照模型从设计模型复制而来，在模具设计过程中对参照模型的更改不会影响设计模型，但设计模型的改变会影响参照模型和相关模具特征；2.同一模型：参照模具和设计模型指向同一个反件，两者相互关联，如果一方发生变化，另一方也会发生相应的变化；3.继承：参照模型继承实际模型中的所有几何特正信息，可以指定在不更改原始模型的情况下要在继承模型上进行修改的几何特征数据1、精度是指几何计算的精确程度，Pro/E中有相对精度和绝对精度两种精度类型。2、相对精度：它通过将模型中允许的最短边除以模型尺寸而得到，模型尺寸是指包围模型的长方体的对角线长度。相对精度的有效范围是从0.01到0.0001，缺省值为0.0012，提高相对精度值会使模型的再生时间变长，文件体积也会变大。3、绝对精度：是指Pro/E可以允许的最小尺寸（使用当前的系统单位）。4、为了分模的方便，创建的模具基准应满足的条件：1）基准坐标系大致位于模型的几何中心。2）基准坐标系的XY平面尽量位于主分型面上。3）基准坐标系的Z轴应指向开模方向。5、参照模型的创建方法：，一种是使用装配工具加载设计模型来创建，主要用于设计单腔模；另一种是使用型腔布局工具加载设计模型来创建，可以同时加载多个模型，主要用于设计多腔模。6、自动创建工件的方法：在“模具”菜单管理器中依次选择“模具模型”“创建”“工件”“自动”菜单，或者直接单击模具工具栏中的“创建工件”按钮，打开“自动工件”对话框。7、手动创建工件是指利用“拉伸”、“旋转”等基础特征工具根据参照模型的形状和大小来创建实体块，并以此得到工件模型。8、手动创建工件的方法：在“模具”菜单管理器中依次选择“模具模型”|“创建”|“工件”|“手动”菜单，打开“元件创建”对话框，在“类型”选项组中选中“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选中“实体”单选按钮，然后在“名称”文本框中输入工件的名称，并单击“确定”按钮1、设定收缩率的方法：一是按尺寸，二是按比例。按尺寸设置收缩率指为模型所有尺寸或个别尺寸设置一个收缩系数，并将其应用到参照模型中。按比例设置收缩率指相对于某个坐标系按比例收缩零件几何。2、保证顺利分割工件，分型面必须满足以下两个基本条件：1）分型面必须与工件或模具体积块完全相交。2）分型面自身不能相交。3、浇注系统是成型材料进入模具型腔的通道。以注塑成型为例，熔融塑料从注塑机喷嘴开始经过主流道、分流道，然后通过浇口进入模具型腔，最后固化成型得到塑料制品。冷却系统：位于模具元件中的冷却水通道，它通过冷水的循环将型腔的高温成型材料冷却，从而获得优良制品。4、浇注系统设计是模具设计的重要环节，在设计时要遵照以下几项原则：1）根据熔料特性和铸件形状，合理布置，确保流量均匀，温度和压力分布均衡。2）尽量缩短进料流程，减少弯折，以降低热量和压力损失，减少充模时间。3）避免熔料正面冲击小型芯和嵌件，防止其发生变形和移位。4）合理选择浇口位置和形式，以利于熔料流动、型腔排气和补料。5）合理配置冷料井，以满足铸件的质量要求。6）浇注系统的截面和长度（即体积）应尽可能地小，以减少成型材料的用量。7）排气良好，能顺利引导熔料到达型腔的各个部位，避免产生湍流和涡流。8）确保浇注系统凝料脱出方便，易于铸件分离或切除整修简单，且无损外观。5、在Pro/E的模具设计环境中，浇注系统的设计方法：方法1：在“模具”菜单管理器中依次选择“特征”“型腔组件”“实体”“切减材料”菜单，打开“实体选项”菜单栏，利用各种实体选项创建浇注系统，例如常采用旋转、拉伸等方式切除材料以创建浇注系统的主流道和浇口方法2：在“模具”菜单管理器中依次选择“特征”“型腔组件”菜单，弹出“模具特征”菜单栏，选择“流道”菜单项，为浇注系统创建流道6、成型件是构成模具型腔的零件，主要包括凹模、凸模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。7、整体式凹模是指模具的凹模由整块材料制成，具体就是在模板上直接加工出型腔，其特点是刚度和强度较高，不易变形，制品质量好。此种结构的凹模仅适用于形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的，对精度要求不高的中、小型制品。8、模具特征即型腔组件特征：常规特征：添加到模具模型中用来促进铸模或铸造进程的特定特征。用户特征：在零件模式中创建，通过修改其尺寸和参照可以反复用于工件的通过特征结构。1、分型面：是分开模具以便于取出制作的曲面、包括（水平分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面）。遵循原则:模具结构尽量简单、有利于制作脱模、保证制作质量和精度要求、型腔排气顺利。2、分型面创建方式：拉伸、平整、复制、阴影、裙边拉伸：通过将草绘曲线沿着草绘平面的垂直方向拉伸制定的距离而创建的曲面。3、平整：是通过充填在草绘平面上绘制的封闭图形而创建的平整平面。4、复制：是通过参照模型的曲面或实体曲面而创建的曲面。5、阴影：当用光源按指定方向参照模型时，系统会复制参照模型上被光源照射到的曲面部分而形成一个初始阴影曲面，并填充曲面上的孔，然后自动将其外部边缘延伸到工件的边界处，由此行的覆盖型分型面。6、阴影两个基本条件：必须参照模型安全拔模、必须撤销对工件的遮蔽或隐蔽7、裙边：裙边分型面是利用参照模型的侧面影像曲线创建的分型面，它是一种被填孔曲面。8、分型面创建过程：首先利用侧面影像曲线工具获取参照模型的最大轮廓线，然后利用曲面工具将最大轮廓线向四周延伸到工件的边界1、模具是指能够使坯料在外力作用下成为具有特定形状和尺寸的制作的工具，它具有特定的轮廓或内腔形状。分为动模和质模。2、设计模型：也叫参照零件，是模具要制造的产品原型，它是模具设计的基础，决定了模具的类型、型腔结构，成型过程是否需要型芯等模具元件，以及浇注系统、冷却系统等。3、分型面：由一个或多个曲面组成，能够将工件或现有体积块分割开的一种曲面特征，要求其必须与要分割的工件、体积块完全相交。4、设计模具的设计方法：组件设计法、分型面法和体积块法等。5、组件设计法是指在不进入模具设计模块的情况下，直接在组件模块下设计模具，其操作方法和一般的零件建模、组件装配过程类似。6、分型面法是指在Pro/E的模具设计模块下利用各种专用工具进行模具设计。7、体积块法是指直接创建出一系列模具体积块，并利用这些体积块分割其他体积块，再经过抽取模具元件、铸模和开模仿真等操作完成模具产品的设计。8、体积块法和分型面法统称为模具模块法。1、模具预处理主要包括设置系统精度、创建模具基准、复制实体曲面和修补曲面模型等内容。2、当将IGES、STEP等格式的文档直接导入Pro/E软件时，可能会出现基准丢失、曲面破损等诸多问题。3、当导入的曲面模型出现破面、重叠面或未修剪面等问题时，需要将其修补完整，并生成实体。4、Pro/E软件默认采用的精度类型是相对精度，其缺省值为0.00125、根据加载同一产品数量的不同，可将模具布局分为单腔模和多腔模，如果加载了不止一种类型的产品，则称为多件模。6、工件是直接参与熔融材料成型的模具元件的整个体积块，它包裹这参照模型，被分型面和参照模型分割后可得到模具元件。7、“自动工件”对话框主要提供了标准矩形形状、标准圆柱形状和自定义形状三种工作形状。8、按尺寸设置收缩率是指为模型所有尺寸或个别尺寸设置一个收缩系数，并将其应用到参照模型中。9、按比例设置收缩率是指相对与某个坐标系按比例收缩零件几何。可分别指定X、Y、Z坐标方向的不同收缩率。10、在模具设计环境中设置的收缩率，仅在参照模型中创建，不影响设计模型。1、分型面是分开模具以便取出制件的曲面，也是动模和定模相互配合接触的曲面，它用于分割工件。2、分型面的形式有很多，常见的有水平分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面等。3、拉伸分型面是通过将草绘曲线沿草绘平面的垂直拉伸指定的距离而创建的曲面。4、平整分型面是通过填充在草绘平面上绘制的封闭图形而创建的曲面。5、复制分型面是通过复制参照模型的曲面或实体表面而创建的曲面。6、阴影分型面的形成原理是当用光源按指定方向照射参照模型时，系统会复制参照模型上被光源照射到的曲面部分而形成一个初始阴影曲面，并填充曲面上的孔，然后自动将其外部边缘延伸到工件的边界处，由此形成的覆盖型分型面。7、裙边分型面是利用参照模型的侧面影像曲线创建的分型面，它是一种填破孔曲面。裙边分型面的创建过程为：首先利用侧面影像曲线工具获取参照模型的最大轮廓线，然后利用裙状曲面工具将最大轮廓线向四周延伸到工件的边界处。8、延伸分型面是指将分型面延伸指定的距离或延伸参照平面。9、延伸分型面包括以下两种延伸方式：（1）沿原始曲面延伸曲面：将选取的曲面边界沿着原始曲面延伸一定的距离。（2）将曲面延伸到参照平面：将选取的曲面边界沿指定参照平面的垂直方向延伸至参照平面。10、合并分型面是指将两个分型曲面片合并成一个曲面的操作。11、连接合并是指直接将两个曲面连接，要求一个曲面必须完全位于另一曲面的一侧。12、修剪分型面是指从分型面中移除多余的曲面片，修剪对象可以是曲线、平面或曲面。13、修补分型面方法：1. 平整分型面修补2. 复制分型面修补3. 阴影分型面修补4. 裙边分型面修补 。14、在创建复制分型面时，如果存在位于两个曲面相交处的破孔，应选取复制分型面修补进行修补。1、模具特征即型腔组件特征，是添加到模具元件中的一些组件级特征，可以分为两类：常规特征、用户定义特征。2、浇注系统又称流道系统，是熔料从外部（注塑机喷嘴或压力机压试）进入模具型腔的流动通道，其作用是将成型材料平稳顺利地送入型腔，同时将压力传递到型腔的各个部位，以获得外部轮廓清晰、内部组织精练的制品。3、主流道：从注塑机喷嘴与模具接触的部位起到分流道为止的一段通道，是塑料熔体在进入型腔的过程中最先经过的部位。4、分流道：主流道与浇口之间的一段通道，它是熔融塑料从主流道流入型腔的过渡段，可以使塑料熔体的流向得到平稳的转换。5、冷料井：又称冷料穴，一般位于主流道的末端，用来储存料流前锋的冷料，防止冷料进入型腔而影响成型质量或堵塞浇口。冷料井的直径稍大于主流道的大端直径。6、浇口：熔融塑料自分流道进入型腔的一段狭窄通道，其作用是使分流道输送来的熔融塑料在进入型腔时产生加速度，从而迅速充满型腔。7、分流道是主流道与浇口之间的连接部分，其截面形状有多种，可以是圆形、半圆形、六角形、梯形和U形。8、矩形侧浇口：位于模具的一侧，一般开设在分型面上，从制品的一侧进料9、点浇口：一种尺寸很小的圆形截面浇口，又称针点式浇口，广泛用于成型各种壳和盒类制品。10、模具冷却的常用方法是在模具中开设冷却水道，利用循环流动的冷却水带走模具的热量。11、制品的壁厚处和浇口要处要加强冷却。12、冷却水线与型腔表面各处的距离应尽量相等，排列应与型腔轮廓相吻合。13、为保证制品冷却均匀，冷却水孔应尽量多，孔径应尽量大。14、Pro/E软件提供的快速创建冷却水线的工具是等高线。15、根据开设位置不同，可以将冷却水线分为三类：模板冷却水线、型腔冷却水线和型芯冷却水线。16、模板冷却水线是指直接在模板上开设的冷却水线，主要适用于一些小型的模具。17、对于小型或整体式型腔模具，多采用简单直通式、平面回路式或分层回路式冷却水线。18、螺旋式：利用型芯中处于竖直方向的水孔将冷却水从型芯底部输送至型芯顶部，然后让冷却水通过螺旋式水线流经型芯的四周，并流回型芯底部的出水口