基于PRO/E在塑料模具設計中的基本應用

摘 要 現(xiàn)在生活中塑料產品越來越復雜，相應的塑料模具設計也越來越復雜，三維設計已經(jīng)成了塑料模具設計的必然趨勢，三維設計的優(yōu)點便于觀察模具的完成動作是否合理，結構是否合理，行程是否符合要求等。本文著重講解PRO/E在塑料模具中的基本應用和發(fā)展前景。

關鍵詞 PRO/E 塑料模具 基本應用 發(fā)展前景

一、PRO/E在塑料模具設計中的應用現(xiàn)狀

世界制造業(yè)的中心正逐漸向中國轉移， 因此國內對模具的需求也越來越大， 尤其是塑料模具。在激烈的市場競爭中， 產品投入市場的周期往往是成敗的關鍵， 因此客戶對模具開發(fā)周期的要求越來越嚴格， 不少客戶把模具的交貨期放在第一位置， 模具加工的周期長短也已成為一個不可忽略的因素。在傳統(tǒng)的塑料模具設計中一般以二維圖紙進行設計，而單使用二維圖紙已很難正確和詳盡地表達產品的形狀和結構，傳統(tǒng)的二維塑料模具設計很難達到相應的要求，而且塑料模具設計的周期較長。用戶對模具制造的要求是制件質量好，交貨期越短越好，模具精度越高越好，模具價格越低越好，由此，現(xiàn)代塑料模具的制造應與當前經(jīng)濟發(fā)展的形勢及以上要求相適應。

基于傳統(tǒng)的塑料模具而言，現(xiàn)在人們更迫切的需要把2D設計轉為3D設計，經(jīng)過多次實踐，人們發(fā)現(xiàn)PRO/E在塑料模具具有高精度，誤差小等多方面優(yōu)點已經(jīng)被廣泛采用于現(xiàn)代的塑料模具的設計當中，與普通的二維設計軟件不同， Pro/E 可以直接繪制出實體模型， 因此具有直觀性、快速性、仿真性等特點。Pro/E 的模具設計模塊Mold BaseLibrary 和EMX（ Expert Moldbase Extension） 以及塑料顧問模塊（Plastic advisor）可以為塑料模具設計者節(jié)省很多時間， 這是用傳統(tǒng)的二維設計軟件所不能相比的。

二、基于PRO/E在塑料模具設計中的基本應用

（一）零件分析

零件需要順利出模，需要前期進行認真仔細的分析，在PRO/E中提供了各類分析工具，例如拔模分析，厚度檢測，這兩項分析內容對于塑件的成型極為重要，塑料產品出模需要出模角度，并且塑料產品的厚度不能薄厚不均勻，這樣會造成塑料成型件有的地方會形成收縮，塑件產品會出現(xiàn)變形，嚴重的的可能整套模具都會報廢，而PRO/E提供的兩類分析解決這類問題。

（二）零件的定位、設置收縮率

在實際的塑料產品生產過程中，為了提高產品的生產效率，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”，這樣使產品的生產效率極大的提高，有些時候設計者還可以自動定義出模的個數(shù)。使設計者更加自由和靈活。

每種塑料都有相應的收縮率，設計收縮率對于產品的成型也尤為關鍵，這關系到零件成型后的尺寸是否可以達到客戶需要的尺寸標準。在PRO/E中提供設置收縮率的方法。收縮率的定義比較靈活，手動輸入收縮數(shù)字就可以完成。

（三）分型面的確定、模具成型零件的設計

一般相對復雜的塑料產品分型面分為繪制滑塊分型面和繪制主分型面兩個步驟完成，而簡單的塑料產品只需要進行主分型面的繪制即可。模具的成型零件包括型芯、型腔、鑲件等， 這些零件通過Pro/E 模具模塊中的分模面分割和體積塊分割得到，在PRO/E中直接對各個成型零件進行分割，分割好的零件最后進行實體的抽取就可以完成各個零件的設計，如果有進一步的細節(jié)設計，只需要進入設計好的各個實體零件中繪制相應的部分即可完成。

（四）澆注系統(tǒng)的設計

根據(jù)產品的壁厚、大小以及零件的排布情況選擇合理的澆注系統(tǒng)，在PRO/E中提供了澆注系統(tǒng)填充模擬，可以根據(jù)軟件分析的結果可以看到設計的是否合理，加快產品的設計進度。

（五）冷卻系統(tǒng)的設計

在實際生產過程中，當熔融的塑料填充進入模具的時候，為了使熔融的塑料快速冷卻，往往在模具中通入油或者自來水以此來加快冷卻速度，提高塑料產品的生產效率。在PRO/E中繪制冷卻系統(tǒng)，方便我們觀察冷卻系統(tǒng)有沒有和其他的零件相互干涉，可以看到設計冷卻系統(tǒng)是否合理。

（六）充模仿真及開模仿真

在充模仿真這一操作中，主要是利用仿真充填澆筑系統(tǒng)以及行腔等一系列特征來實現(xiàn)具有單一實體特征成型零件的生成。盡管這一項操作看起來非常簡單，但是這一項操作不僅能夠為后續(xù)檢查生成成型零件的形狀是否滿足設計要求提供依據(jù)，而且也能檢查拆模的順序、流道以及分型面是否規(guī)范、準確。在進行開模仿真的操作時，首先要做的就是在由模穴和澆道系統(tǒng)形成的空間內將實體體積完全填充進去，并采用模擬澆注的方式來完成成品件。

（七）零件干涉檢查

一套模具設計完成往往有很多個零件，每個零件的動作不能產生干涉，因此在PRO/E中對每個零件進行干涉檢查很有必要，為后期的加工省去很多不必要的麻煩，只有每個零件的行程，自由度都得到充分滿足，到后期真正開模的時候才能制造出合格的產品。

三、PRO/E在塑料模具設計中的發(fā)展前景

隨著計算機軟件的發(fā)展和進步， PRO/E在塑料模具中的應用技術也日臻成熟，它不僅縮短了塑料模具的設計和制造周期，而且也提高了產品開發(fā)的成功率，并增加塑料模具的價值和市場競爭力。PRO/E在塑料模具設計中的數(shù)據(jù)化集成會越來越高精度和靈活性，使得塑料模具設計者從繁復的操作中解脫出來。而掌握PRO/E在塑料模具設計中的應用，將有利于我們塑料模具的快速發(fā)展。

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