基于Pro/E的水杯塑料模具设计

牛海侠，周金霞

（安徽三联学院 安徽 合肥 230601）

1 引言

Pro/E的模具解决方案涉及模具的设计、制造的整个流程，它按照模具设计的顺序来模拟整个的设计过程，只需要根据产品的三维实体造型，建立一套和产品参数相关的三维实体模具，从而使得模具的设计越来越简单和快捷，因而在整个模具行业用途越来越广。

本文介绍Pro/E注塑模具设计的一般流程，并以水杯模型为实例进行具体的操作。

2 Pro/E模具设计术语

Pro/E里提供了一些术语来描述其设计步骤，为模具设计理论与实际的Pro/E软件操作建立关系，熟练掌握这些术语，对于理解Pro/E模具设计有很大的帮助。

2.1 设计模型

设计模型是制造产品的原型，模具设计中是以设计模型为基础进行的，它决定了模具型腔的形状，成型过程是否需要砂芯、销、镶块等模具元件，以及浇注系统、冷却系统的布置等。一般来说它与实际产品的模型是有一些差别的。

2.2 参照模型

在Pro/E里，并不是直接采用设计模型作为参照的，而是参照了它的几何，可以继续对参照模型进行修改。比如参照模型包含收缩率和拔模角等。

2.3 工件模型

工件模型也称为坯料，相当于实际加工中的毛坯材料，在Pro/E模具设计中，要进行后续的分模以拆出模具元件等，也事先需要创建一块坯料，即为工件模型。

2.4 模具模型

这个模型即为装配体，它包括参照模型和工件模型，各种模具特征和模具元件。其后缀名为*.mfg。

2.5 分型面

分型面的设计在Pro/E中很重要，分型面位置正确，才能得到合适的型腔。分型面的创建是运用曲面的创建方法，比如拉伸、复制、延伸、填充等方法。由分型面可以分割工件或者已经存在的体积块，得到新的体积块。

3 Pro/E注塑模具设计的流程

3.1 建立模具模型

在模具模型下，调入参照模型进行装配，如果设计成一模多型腔模具，要对参照模型进行合理的布局。然后创建工件模型，使参照模型被包在工件模型中，以进行后续分模、拆模等操作。

3.2 设置收缩率

根据塑料材料的性能，设置合理的收缩率。

3.3 创建分型面

利用分型面法或者体积块法分模，得到合理的型腔。

3.4 抽取模具元件

使体积块转化成模具元件，抽取完成以后，模具元件成为功能完全的Pro/E零件，可以在part模块中将其打开，再工程图模块中单独使用，以及进行Pro/NC等。

3.5 创建铸模

进行铸模模拟。充填模具型腔。系统自动根据型腔形状创建铸模。

3.6 开模模拟

定义要移动的模具元件，使之移动一定距离以把模具型腔打开，检测开模过程中是否存在相互干涉等。

4 Pro/E模具设计实例

下面以水杯的实例来说明模具创建的具体流程。

4.1 新建模具模型

在子类型中选择“模具型腔”，模板采用“mmns_mfg _mold”。添加参照模型并创建工件，得到的模具模型如图1所示。

4.2 创建体积块

4.3 分割体积块

4.4 抽取模具元件

图1 模具模型

图2 抽取的体积块

图3 抽取的型心

4.5 创建分型面

对称分成两部分。

4.6 分割体积块

4.7 抽取模具元件

图4 抽取的模具图

4.8 创建铸模

创建铸模具，给出其名字。

4.9 开模

分别把型心、前、后模具移动一定距离开模。开模后如图5所示。

图5 开模示意图

5 结语

Pro/E在模具设计中的优点是显而易见的，其过程也是比较容易掌握的，因此在模具设计中的应用也将越来越广泛。在学习中要注重掌握模具设计中的共性特征，只有明白模具设计理论知识如何与Pro/E模具模块相应功能的对应，才能理解并掌握Pro/E模具解决方案。

[1] Pro/E自学手册-人民邮电出版社，2016，11.