基于Pro/E的盒子零件模具設計
以盒子零件為例,介紹了應用Pro/E 軟件進行產品三維建模和模具設計的流程。同時,詳細討論了在Pro/E的模具模塊創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。結果反映了應用Pro/E 軟件進行模具設計的優越性。
Pro/E 作為一款功能強大的CAD/CAM/CAE 應用軟件, 為用戶提供了一套從設計到制造的完整的解決方案。Pro/E 廣泛應用在機械設計與制造、模具、家電、玩具、電子、汽車、造船、工業設計等行業,可謂是全方位的3D 產品開發軟件。因此,其廣泛受到眾多設計者的青睞。本文以盒子零件為例, 闡述應用Pro/E 軟件進行三維建模和模具設計的全過程。
1、盒子結構分析與三維建模
盒子結構較為簡單,屬于殼體類零件,其外觀質量要求較高,不得有裂痕、缺口及明顯變形。盒子零件的薄壁結構以及所有轉角處的圓角造型等均滿足了壓鑄件設計的基本要求。針對盒子零件的設計,在建模設計方面, 可以通過Pro/E 軟件的零件模塊來實現,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;在模具設計方面,則可以通過Pro/E 軟件的模具模塊來實現, 遵循模具設計的流程,通過創建合理的分型面,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、盒子壓鑄模具的設計
2.1、模具設計流程
利用Pro/E 軟件進行模具設計的基本流程為:
①新建一個模具設計文件,進入模具設計環境;
②調入參考模型零件,也就是盒子三維建模零件;
③設置收縮率,選擇“按尺寸收縮”,比率取0.005;
④利用自動方式創建工件;
⑤創建分型面;
⑥分割模具體積塊;
⑦抽取模具元件;
⑧創建澆注系統;
⑨模架設計。
2.2、分型面的設計
分型面的創建在模具設計中起著至關重要的作用。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。分型面確定后, 將對整個模具結構,鑄件質量產生很大的影響。
Pro/E 的模具模塊提供了四種創建分型面的方法, 包括拉伸方法生成分型面、復制方法生成分型面、陰影曲面法和裙邊曲面法。接下來,針對盒子零件,分別闡述應用這四種方法創建分型面的過程。
(1) 拉伸方法創建分型面。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,進入到創建分型曲面模式;然后,單擊“基礎特征”工具欄中的“拉伸”命令按鈕,進行草圖繪制,創建拉伸特征;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、結論
(1) 通過本例可以看出,Pro/E 軟件集三維建模、模具設計和模架裝配等功能于一體,大大縮短了模具設計的時間,節約了設計成本。
(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。這使得模具設計人員在面對不同的參照零件時,可以靈活選擇分型面構建方法,以方便設計。