基于Pro/E的盒子零件模具設(shè)計(jì)
以盒子零件為例,介紹了應(yīng)用Pro/E 軟件進(jìn)行產(chǎn)品三維建模和模具設(shè)計(jì)的流程。同時(shí),詳細(xì)討論了在Pro/E的模具模塊創(chuàng)建分型面的四種方法,以及模具的開模仿真與裝配的具體過程。結(jié)果反映了應(yīng)用Pro/E 軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。
Pro/E 作為一款功能強(qiáng)大的CAD/CAM/CAE 應(yīng)用軟件, 為用戶提供了一套從設(shè)計(jì)到制造的完整的解決方案。Pro/E 廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、模具、家電、玩具、電子、汽車、造船、工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè),可謂是全方位的3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件。因此,其廣泛受到眾多設(shè)計(jì)者的青睞。本文以盒子零件為例, 闡述應(yīng)用Pro/E 軟件進(jìn)行三維建模和模具設(shè)計(jì)的全過程。
1、盒子結(jié)構(gòu)分析與三維建模
盒子結(jié)構(gòu)較為簡單,屬于殼體類零件,其外觀質(zhì)量要求較高,不得有裂痕、缺口及明顯變形。盒子零件的薄壁結(jié)構(gòu)以及所有轉(zhuǎn)角處的圓角造型等均滿足了壓鑄件設(shè)計(jì)的基本要求。針對(duì)盒子零件的設(shè)計(jì),在建模設(shè)計(jì)方面, 可以通過Pro/E 軟件的零件模塊來實(shí)現(xiàn),主要通過拉伸、倒圓角和抽殼等命令即可完成,其三維零件模型如圖1 所示;在模具設(shè)計(jì)方面,則可以通過Pro/E 軟件的模具模塊來實(shí)現(xiàn), 遵循模具設(shè)計(jì)的流程,通過創(chuàng)建合理的分型面,分割體積塊抽取凸、凹模零件即可完成。
圖1 盒子零件模型
2、盒子壓鑄模具的設(shè)計(jì)
2.1、模具設(shè)計(jì)流程
利用Pro/E 軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的基本流程為:
、傩陆ㄒ粋(gè)模具設(shè)計(jì)文件,進(jìn)入模具設(shè)計(jì)環(huán)境;
、谡{(diào)入?yún)⒖寄P土慵,也就是盒子三維建模零件;
③設(shè)置收縮率,選擇“按尺寸收縮”,比率取0.005;
、芾米詣(dòng)方式創(chuàng)建工件;
、輨(chuàng)建分型面;
、薹指钅>唧w積塊;
、叱槿∧>咴;
、鄤(chuàng)建澆注系統(tǒng);
⑨模架設(shè)計(jì)。
2.2、分型面的設(shè)計(jì)
分型面的創(chuàng)建在模具設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的作用。分型面與鑄件的形狀和尺寸,在模具中的位置和方向密切相關(guān)。分型面確定后, 將對(duì)整個(gè)模具結(jié)構(gòu),鑄件質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。
Pro/E 的模具模塊提供了四種創(chuàng)建分型面的方法, 包括拉伸方法生成分型面、復(fù)制方法生成分型面、陰影曲面法和裙邊曲面法。接下來,針對(duì)盒子零件,分別闡述應(yīng)用這四種方法創(chuàng)建分型面的過程。
(1) 拉伸方法創(chuàng)建分型面。拉伸方法是曲面生成中常用的方法,主要用于簡單平面零件的分型面,其難點(diǎn)是確定分型面的位置, 而分型面的具體生成則比較簡單。首先,單擊“模具/ 鑄件制造”工具欄中的“分型曲面”命令按鈕,進(jìn)入到創(chuàng)建分型曲面模式;然后,單擊“基礎(chǔ)特征”工具欄中的“拉伸”命令按鈕,進(jìn)行草圖繪制,創(chuàng)建拉伸特征;最后,獲得如圖2 所示分型面。
圖2 拉伸方法生成的分型面
3、結(jié)論
(1) 通過本例可以看出,Pro/E 軟件集三維建模、模具設(shè)計(jì)和模架裝配等功能于一體,大大縮短了模具設(shè)計(jì)的時(shí)間,節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。
(2) 在模具模塊中,Pro/E 軟件提供了四種不同的分型面構(gòu)建方法,生成的分型面各不相同,但最終的開模效果是一樣的。這使得模具設(shè)計(jì)人員在面對(duì)不同的參照零件時(shí),可以靈活選擇分型面構(gòu)建方法,以方便設(shè)計(jì)。