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Pro/E在鼠標外殼三維造型及模具設計中的應用-余姚產品造型培訓

Pro/E在鼠標外殼三維造型及模具設計中的應用

Pro/E軟件以其強大的造型及結構設計功能在產品的開發設計中得到越來越廣泛的應用。其采用基于特征的參數化造型、全尺寸約束、尺寸驅動設計修改和全數據相關的技術,為有效縮短產品的開發周期提供了有利條件。

1 結構特征分析
  鼠標是計算機必須配置的電子設備。其要求外觀漂亮、手感好耐磨性好、無毒無味、尺寸穩定性好、光學性能好。從成型的角度考慮應該成型性能良好,原料來源廣泛。由于鼠標產量比較大,要求生產周期短,綜合考慮各方面的因素,故在此選擇ABS作原材料。

2 三維建模
造型良好的三維模型是進行下一步模具設計的基礎。該制件通過拉伸、切剪、拔模、倒圓角、抽殼、陣列等命令建立實體模型,如圖1所示。


 

圖1鼠標外殼三維特征

3 注射成型工藝性分析
 ?。?)模型的質量屬性。
 ?。?)厚度均勻性分析。依次點選菜單分析(Analysis)→模型分析(Model Analysis)→在模型分析(Model Analysis)對話框中選擇分析類型為厚度(Thickness)→檢測方法選平面(Plane)在制件上選擇鼠標殼底部對應Front面的臺階面,此時分析結果即可在Pro/E界面顯示出來。
 ?。?)拔模斜度分析。選擇菜單應用程序(Applications)→模具(Mold)/鑄造(Casting),這時系統將模具分析(Mold Analysis)菜單加載到分析(Analysis)菜單下,點選模具分析(Mold Analysis)菜單,在模具分析(Mold Analysis)對話框中選擇分析類型為拔模檢測(Draft Check)→在曲面選項欄中選擇曲面(Surface)選項→按下,選擇鼠標殼內表面為檢測面→在拖拉方向選項欄選擇平面(Plane),選擇TOP面為參考面,調整拔模方向使之指向制件開口方向→輸入拔模斜度為10,檢測結果如圖2所示,制件滿足拔模要求。



4 模具設計
 ?。?)建立新的模具設計文件。
 ?。?)建立模具裝配模型,生成模具體積塊。
 ?。?)設置收縮率。
 ?。?)設計分型面。Pro/E模具設計中要求分型面不能有破孔,這就必須通過填補破孔來形成完整的曲面,通過復制、平整、裙邊等一系列操作直到所建立的分型面可以切開工件體積塊或者模具體積塊,如圖3所示。
 ?。?)澆注系統的設計。
 ?。?)分割、抽取體積塊。經過模具體積塊(Mold Volume)→分割(Split)→ 兩個體積塊(Two Volumes)所有工件All Workpcs→完成(Done),選擇分型面,將工件分割開來,并分別定義各個體積塊的名字。
 ?。?)澆注產生零件并進行開模仿真,如圖4所示。
      
 

                圖3主分型面                    圖4開模仿真效果

5 模具的流動模擬分析
5.1 打開成型零件文件
  單擊工具欄中的圖標,或依次點選文件(File)→打開(Open),選擇建立的澆注零件,單擊按鈕。
5.2 建立基準點
  單擊基準工具欄中的  圖標,或依次點選菜單中的插入(Insert)→模型基準(Model Datum)→點(Point),打開基準點(Datum Point)對話框,在模型中點選澆道上的邊緣,在對話框的參照(References)一欄中選擇居中(Center),單擊按鈕,即完成了基準點PNT0 的創建。
5.3 進入塑料顧問操作界面并進行分析
 ?。?) 選擇材料并設置成型參數。單擊Adviser(顧問工具欄)中的圖標,或依次點選Adviser(顧問)→Molding Parameters(成型參數),打開Parameters(成型參數)對話框。選擇[Select Material(選擇材料)]選項卡,在Commonly Used Materials(常用材料)一欄中選擇Generic ABS項;選擇[Processing Conditions(加工條件)]選項卡,設置模具溫度為80℃、注射溫度為230℃、注射最大壓力為120MPa,其他選項接受系統得默認設置,單擊按鈕。
 ?。?) 進行澆口位置分析。材料和成型參數確定后,應該首先進行成型工藝條件分析,以得到最佳的成型參數。單擊單擊Adviser(顧問工具欄)中的 圖標,或依次點選Adviser(顧問)→Adviser Selection(分析選擇),打開Adviser Selection(分析選擇) 對話框。選擇Select an analysis aim(選擇分析目標)中的Gate Location Analysis(澆口位置分析)項,單擊 按鈕,系統開始有關的分析、計算。分析過程結束后,出現Result Summary(結果總結)對話框,結果查看完畢后,單擊,關閉此對話框。另外,分析的結果在模型中也以不同的顏色顯示標示出了最佳澆口位置。
 ?。?)塑料流動分析。單擊Adviser(顧問工具欄)中的圖標,或依次點選Adviser(顧問)Adviser Selection(分析選擇),打開Adviser Selection(分析選擇)對話框。選擇Select an analysis aim(選擇分析目標)中的Plastic Flow Analysis(塑料流動分析)項,單擊 按鈕,系統開始自動進行分析、計算,并對模型進行填充。分析完之后,在彈出的Result Summary(結果總結)對話框中可以查看結果,之后,單擊按鈕關閉對話框。從Confidence of Fill(填充狀況)檢查結果,如果制件的顏色全部顯綠色,說明填充狀況良好。
 ?。?)冷卻質量分析。單擊Adviser(顧問工具欄)中的圖標,或依次點選Adviser(顧問)Adviser Selection(分析選擇),打開Adviser Selection(分析選擇) 對話框。選擇[Select an analysis aim(選擇分析目標)]中的Cooling Quality Analysis(冷卻質量分析)項,單擊 按鈕,系統開始自動進行計算、分析。分析完之后,在彈出的Result Summary(結果總結)對話框中可以查看結果,之后,單擊按鈕,關閉對話框。分析結果此時即在Pro/E塑料顧問界面下顯示出來。

6 整套模具的裝配和其它模具零件的設計
  調用PTC標準模架庫(Moldbase),放置型腔、型芯,再利用EMX4.1(模具專家系統)進行螺頂桿、定位銷、支柱和滑塊裝置等其它模具零件設計,同時完成頂出系統、冷卻系統的設計,如圖5所示。



7 結束語
  基于Pro/E的零件造型過程在直觀的三維環境下進行,產品設計無需進行艱難的空間構想及繁瑣的尺寸計算,設計簡單易行。通過本例可看出Pro/E在三維設計、造型以及模具分析中所具有的強大功能。同時這種設計模式大大提高了設計效率、減少了試模概率、縮短了產品的研發周期,積極推動了企業的技術進步。

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