论文部分内容阅读
摘 要 现在生活中塑料产品越来越复杂，相应的塑料模具设计也越来越复杂，三维设计已经成了塑料模具设计的必然趋势，三维设计的优点便于观察模具的完成动作是否合理，结构是否合理，行程是否符合要求等。本文着重讲解PRO/E在塑料模具中的基本应用和发展前景。
关键词 PRO/E 塑料模具 基本应用 发展前景
一、PRO/E在塑料模具设计中的应用现状
世界制造业的中心正逐渐向中国转移， 因此国内对模具的需求也越来越大， 尤其是塑料模具。在激烈的市场竞争中， 产品投入市场的周期往往是成败的关键， 因此客户对模具开发周期的要求越来越严格， 不少客户把模具的交货期放在第一位置， 模具加工的周期长短也已成为一个不可忽略的因素。在传统的塑料模具设计中一般以二维图纸进行设计，而单使用二维图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构，传统的二维塑料模具设计很难达到相应的要求，而且塑料模具设计的周期较长。用户对模具制造的要求是制件质量好，交货期越短越好，模具精度越高越好，模具价格越低越好，由此，现代塑料模具的制造应与当前经济发展的形势及以上要求相适应。
基于传统的塑料模具而言，现在人们更迫切的需要把2D设计转为3D设计，经过多次实践，人们发现PRO/E在塑料模具具有高精度，误差小等多方面优点已经被广泛采用于现代的塑料模具的设计当中，与普通的二维设计软件不同， Pro/E 可以直接绘制出实体模型， 因此具有直观性、快速性、仿真性等特点。Pro/E 的模具设计模块Mold BaseLibrary 和EMX（ Expert Moldbase Extension） 以及塑料顾问模块（Plastic advisor）可以为塑料模具设计者节省很多时间， 这是用传统的二维设计软件所不能相比的。
二、基于PRO/E在塑料模具设计中的基本应用
（一）零件分析
零件需要顺利出模，需要前期进行认真仔细的分析，在PRO/E中提供了各类分析工具，例如拔模分析，厚度检测，这两项分析内容对于塑件的成型极为重要，塑料产品出模需要出模角度，并且塑料产品的厚度不能薄厚不均匀，这样会造成塑料成型件有的地方会形成收缩，塑件产品会出现变形，严重的的可能整套模具都会报废，而PRO/E提供的两类分析解决这类问题。
（二）零件的定位、设置收缩率
在实际的塑料产品生产过程中，为了提高产品的生产效率，往往采用一模多腔的形式，在PRO/E中提供了“一出二”、“一出四”、“一出八”甚至“一出十六”，这样使产品的生产效率极大的提高，有些时候设计者还可以自动定义出模的个数。使设计者更加自由和灵活。
每种塑料都有相应的收缩率，设计收缩率对于产品的成型也尤为关键，这关系到零件成型后的尺寸是否可以达到客户需要的尺寸标准。在PRO/E中提供设置收缩率的方法。收缩率的定义比较灵活，手动输入收缩数字就可以完成。
（三）分型面的确定、模具成型零件的设计
一般相对复杂的塑料产品分型面分为绘制滑块分型面和绘制主分型面两个步骤完成，而简单的塑料产品只需要进行主分型面的绘制即可。模具的成型零件包括型芯、型腔、镶件等， 这些零件通过Pro/E 模具模块中的分模面分割和体积块分割得到，在PRO/E中直接对各个成型零件进行分割，分割好的零件最后进行实体的抽取就可以完成各个零件的设计，如果有进一步的细节设计，只需要进入设计好的各个实体零件中绘制相应的部分即可完成。
（四）浇注系统的设计
根据产品的壁厚、大小以及零件的排布情况选择合理的浇注系统，在PRO/E中提供了浇注系统填充模拟，可以根据软件分析的结果可以看到设计的是否合理，加快产品的设计进度。
（五）冷却系统的设计
在实际生产过程中，当熔融的塑料填充进入模具的时候，为了使熔融的塑料快速冷却，往往在模具中通入油或者自来水以此来加快冷却速度，提高塑料产品的生产效率。在PRO/E中绘制冷却系统，方便我们观察冷却系统有没有和其他的零件相互干涉，可以看到设计冷却系统是否合理。
（六）充模仿真及开模仿真
在充模仿真这一操作中，主要是利用仿真充填浇筑系统以及行腔等一系列特征来实现具有单一实体特征成型零件的生成。尽管这一项操作看起来非常简单，但是这一项操作不仅能够为后续检查生成成型零件的形状是否满足设计要求提供依据，而且也能检查拆模的顺序、流道以及分型面是否规范、准确。在进行开模仿真的操作时，首先要做的就是在由模穴和浇道系统形成的空间内将实体体积完全填充进去，并采用模拟浇注的方式来完成成品件。
（七）零件干涉检查
一套模具设计完成往往有很多个零件，每个零件的动作不能产生干涉，因此在PRO/E中对每个零件进行干涉检查很有必要，为后期的加工省去很多不必要的麻烦，只有每个零件的行程，自由度都得到充分满足，到后期真正开模的时候才能制造出合格的产品。
三、PRO/E在塑料模具设计中的发展前景
随着计算机软件的发展和进步， PRO/E在塑料模具中的应用技术也日臻成熟，它不仅缩短了塑料模具的设计和制造周期，而且也提高了产品开发的成功率，并增加塑料模具的价值和市场竞争力。PRO/E在塑料模具设计中的数据化集成会越来越高精度和灵活性，使得塑料模具设计者从繁复的操作中解脱出来。而掌握PRO/E在塑料模具设计中的应用，将有利于我们塑料模具的快速发展。
参考文献：
[1]二代龙震工作室编著.Pro/MOLDESIGNWildfire2.0模具设计[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]胡蓉.Pro /E 在塑料模具设计中的应用[J] .机械工程与自动化，2005.
[3]黄虹.塑料成型加工与模具. 北京：化学工业出版社，2003.
[4]李军， 李玉斌.精通Pro/ENGINEER 中文野火版模具设计篇[M].北京： 中国青年出版社， 2004.
[5]杨攀. PRO/ENGINEER WILDFIRE 2.0 中文版模具设计经典作品解析[M]. 北京： 中国电力出版社，2005.
关键词 PRO/E 塑料模具 基本应用 发展前景
一、PRO/E在塑料模具设计中的应用现状
世界制造业的中心正逐渐向中国转移， 因此国内对模具的需求也越来越大， 尤其是塑料模具。在激烈的市场竞争中， 产品投入市场的周期往往是成败的关键， 因此客户对模具开发周期的要求越来越严格， 不少客户把模具的交货期放在第一位置， 模具加工的周期长短也已成为一个不可忽略的因素。在传统的塑料模具设计中一般以二维图纸进行设计，而单使用二维图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构，传统的二维塑料模具设计很难达到相应的要求，而且塑料模具设计的周期较长。用户对模具制造的要求是制件质量好，交货期越短越好，模具精度越高越好，模具价格越低越好，由此，现代塑料模具的制造应与当前经济发展的形势及以上要求相适应。
基于传统的塑料模具而言，现在人们更迫切的需要把2D设计转为3D设计，经过多次实践，人们发现PRO/E在塑料模具具有高精度，误差小等多方面优点已经被广泛采用于现代的塑料模具的设计当中，与普通的二维设计软件不同， Pro/E 可以直接绘制出实体模型， 因此具有直观性、快速性、仿真性等特点。Pro/E 的模具设计模块Mold BaseLibrary 和EMX（ Expert Moldbase Extension） 以及塑料顾问模块（Plastic advisor）可以为塑料模具设计者节省很多时间， 这是用传统的二维设计软件所不能相比的。
二、基于PRO/E在塑料模具设计中的基本应用
（一）零件分析
零件需要顺利出模，需要前期进行认真仔细的分析，在PRO/E中提供了各类分析工具，例如拔模分析，厚度检测，这两项分析内容对于塑件的成型极为重要，塑料产品出模需要出模角度，并且塑料产品的厚度不能薄厚不均匀，这样会造成塑料成型件有的地方会形成收缩，塑件产品会出现变形，严重的的可能整套模具都会报废，而PRO/E提供的两类分析解决这类问题。
（二）零件的定位、设置收缩率
在实际的塑料产品生产过程中，为了提高产品的生产效率，往往采用一模多腔的形式，在PRO/E中提供了“一出二”、“一出四”、“一出八”甚至“一出十六”，这样使产品的生产效率极大的提高，有些时候设计者还可以自动定义出模的个数。使设计者更加自由和灵活。
每种塑料都有相应的收缩率，设计收缩率对于产品的成型也尤为关键，这关系到零件成型后的尺寸是否可以达到客户需要的尺寸标准。在PRO/E中提供设置收缩率的方法。收缩率的定义比较灵活，手动输入收缩数字就可以完成。
（三）分型面的确定、模具成型零件的设计
一般相对复杂的塑料产品分型面分为绘制滑块分型面和绘制主分型面两个步骤完成，而简单的塑料产品只需要进行主分型面的绘制即可。模具的成型零件包括型芯、型腔、镶件等， 这些零件通过Pro/E 模具模块中的分模面分割和体积块分割得到，在PRO/E中直接对各个成型零件进行分割，分割好的零件最后进行实体的抽取就可以完成各个零件的设计，如果有进一步的细节设计，只需要进入设计好的各个实体零件中绘制相应的部分即可完成。
（四）浇注系统的设计
根据产品的壁厚、大小以及零件的排布情况选择合理的浇注系统，在PRO/E中提供了浇注系统填充模拟，可以根据软件分析的结果可以看到设计的是否合理，加快产品的设计进度。
（五）冷却系统的设计
在实际生产过程中，当熔融的塑料填充进入模具的时候，为了使熔融的塑料快速冷却，往往在模具中通入油或者自来水以此来加快冷却速度，提高塑料产品的生产效率。在PRO/E中绘制冷却系统，方便我们观察冷却系统有没有和其他的零件相互干涉，可以看到设计冷却系统是否合理。
（六）充模仿真及开模仿真
在充模仿真这一操作中，主要是利用仿真充填浇筑系统以及行腔等一系列特征来实现具有单一实体特征成型零件的生成。尽管这一项操作看起来非常简单，但是这一项操作不仅能够为后续检查生成成型零件的形状是否满足设计要求提供依据，而且也能检查拆模的顺序、流道以及分型面是否规范、准确。在进行开模仿真的操作时，首先要做的就是在由模穴和浇道系统形成的空间内将实体体积完全填充进去，并采用模拟浇注的方式来完成成品件。
（七）零件干涉检查
一套模具设计完成往往有很多个零件，每个零件的动作不能产生干涉，因此在PRO/E中对每个零件进行干涉检查很有必要，为后期的加工省去很多不必要的麻烦，只有每个零件的行程，自由度都得到充分满足，到后期真正开模的时候才能制造出合格的产品。
三、PRO/E在塑料模具设计中的发展前景
随着计算机软件的发展和进步， PRO/E在塑料模具中的应用技术也日臻成熟，它不仅缩短了塑料模具的设计和制造周期，而且也提高了产品开发的成功率，并增加塑料模具的价值和市场竞争力。PRO/E在塑料模具设计中的数据化集成会越来越高精度和灵活性，使得塑料模具设计者从繁复的操作中解脱出来。而掌握PRO/E在塑料模具设计中的应用，将有利于我们塑料模具的快速发展。
参考文献：
[1]二代龙震工作室编著.Pro/MOLDESIGNWildfire2.0模具设计[M].北京：电子工业出版社，2005.
[2]胡蓉.Pro /E 在塑料模具设计中的应用[J] .机械工程与自动化，2005.
[3]黄虹.塑料成型加工与模具. 北京：化学工业出版社，2003.
[4]李军， 李玉斌.精通Pro/ENGINEER 中文野火版模具设计篇[M].北京： 中国青年出版社， 2004.
[5]杨攀. PRO/ENGINEER WILDFIRE 2.0 中文版模具设计经典作品解析[M]. 北京： 中国电力出版社，2005.