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PRO/E对模具设计教课的影响

2013/11/07 阅读:

一、PRO/E在模具设计教学中的应用

在模具的日常教学中,笔者以项目教学的方式大量应用PRO/E软件进行模具设计,下面以端盖项目(如图1所示)为例,介绍该项目的教学流程。

1.模具的塑件分析

该塑件外围形状较为简单,但由于侧面有孔且内侧有倒钩,因此该制品的模具需要设置斜顶抽芯机构。该斜顶抽芯机构的斜销也作为脱模机构,用来将塑件从型芯中出,因而设计时要考虑到斜销的角度大小,避免无法推出塑件。根据产品批量和斜顶抽芯机构的特点,该模具初步定产为一模单腔的结构,塑件材料为采用聚氯乙烯(PVC)。

基于以上条件,应用PRO/E的塑料顾问模块对该塑件进行可行性分析,输入正确的工艺参数,即可用塑料顾问模拟浇注系统进行填充。塑料顾问可以评估注塑工艺的参数是否合理,并在屏幕上提供充模动画,提示可能出现问题的部位和环节,如熔接痕、抽坑、应力集中等问题。本例经过塑料顾问进行分析,具有实际可行性,可以进行模具设计。

最后用PRO/E计算出塑件的体积为6×mm3,质量为8.4g。根据塑件的体积与质量,查《注塑模设计与和产应用》手册,选定注射机型号为:SZ-60/40。

2.模具的型腔设计

(1)引入参照模型。启动PRO/E制造模块并选定模具型腔,将单位设置成公制,然后再选择参照零件(即该塑料制品)的路径和名称,进行定位,并调整好参照零件的坐标系(PRO/E要求参照模型的Z轴与模具的开模方向一致)。

(2)设置收缩率、创建毛坯工作部件(workpiece)。塑料制品成型冷却至常温后,其尺寸会收缩。该塑料制品材料为PVC,其收缩率设置为0.5%。运行PRO/E中的模具收缩命令,在文本框中输入0.005。毛坯工作部件可以自动或者手动创建,但它的尺寸必须完全包容参照模型。

(3)选择分型面。分型面的选择是模具设计中的关键步骤。在本模具设计中,由于制品的结构比较特殊,分型面选在制品的最大外形尺寸处,便于排气,使注射出来的塑件不会产生气孔,同时也有利于型芯、型腔镶件的安装。由于该塑件的内表面有两个侧孔和两个倒钩,因此模具要加入四个副分型面。如图2所示,然后利用PRO/E分割与抽取功能生成模具元件。

(4)浇注系统及冷却系统的设计。PRO/E的浇注系统设计包括主流道、分流道以及浇口的设计。选择模具特征中流道命令和流道类型,然后绘制流道线,即可生成流道,浇口的设计亦如此。冷却系统设计同样十分方便,与浇注系统的设计类似,选择水线命令,设置合适的水道直径和开孔位置,绘制水线的起点和终点,即可在模具零件上自动生成水线。

(5)成型零件的设计。成型零件的设计是该模具设计中的核心内容,主要包括凹模、凸模、抽芯机构的设计,利用前面步骤创建好的模具元件、流道完成该步内容。如图3所示。

3.模具的框架设计并生成工程图

该步骤可通过PRO/E的EMX模块直接生成,EMX可加载国内外各大模具和模架制造商的标准模架。通过启动EMX模块,选择合适的模架并正确选择装配坐标系,EMX模块即可直接生成模具总装三维效果图(如图4所示),并且可以动态模拟演示注射开模过程,模架加载完成后,便可转入PRO/E工程图模块生成工程图。图4

二、结语

这种将PRO/E软件应用到模具设计教学中的课堂模式,满足了模具行业对人才的要求,同时使原先枯燥的课堂教学变得生动具体。学生通过多个项目的训练,能够初步掌握模具设计、制造、装配的整个工艺流程,充分调动了学生的积极性和创造性,提高了学生解决实际问题的能力,为企业培养出了一大批急需的高技能人才。

作者:孟广斐何呈娟单位:嘉兴技师学院

PRO/E对模具设计教课的影响

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