新Pro ENGINEER模具设计训练教材.docx

1、新Pro ENGINEER模具设计训练教材Pro/ENGINEER模具设计训练教材Table of Contents第一章 模具设计概论 - 01第二章 模具设计基础 - 02第三章设计模型及收缩 - 06第四章模具组件特征 - 16第五章创建分模曲面 - 28第六章分模模具 - 42第七章直接创建模具体积块 - 54第八章特征表列管理 - 66第九章以模具基础组件工作 - 74第十章模具能力设计 - 85第十一章再生失败在模具中 - 97第一章 模具设计基础D:pandownloadplastic-moldCADpro-epro-e模具設計訓練教材模具設計訓練教材.HTM简介 典型的Pro/

2、MOLDESIGN过程 本章为模具设计及使用概论此处将介绍在Pro/MOLDESIGN中进行设计的各项步骤。 Pro/MOLDESIGN是Pro/ENGINEER的一个选用模块提供给使用者仿真模具设计过程所需的工具。这个模块接受实体模型来创建模具组件且这些模具组件必然是实体零件可以应用在许多其它的Pro/ENGINEER模块例如零件装配出图及制造等模块。由于系统的参数化特性当设计模型被修改时系统将迅速更新,幷将修改反映到相关的模具组件上。 典型的Pro/MOLDESIGN过程 在Pro/ENGINEER中创建模具组件,将包含某些或所有以下的步骤。 1.创建或叫回设计模型。 2.进行拔模斜度检查

3、或厚度检查以确定零件有恰当拔模斜度可以从模具中完全退出或确认没有过厚的区域以造成下陷。 3.叫回或创建工件(workpiece)这个工件是用来定义所有模具组件的体积而这些组件将决定零件的最后形状.如果需要选取适当的模座。4.在模具模型上创建缩水率。缩水率根据选择的形态可以等向(isotropically)或非等向(anisotropically)地增加在整个模型指定的特征尺寸。 5.加入模具装配特征形成流入口流道及浇口。这此特征创建后将被加到模具设计中且将从模具组件几何中被挖除。 6.定义分模面及模块体积用来分割工件形成个别的模具组件。 7.抽取(Extract)所有完成的模块的体积将所有的曲

4、面几何转换为实体几何形成实体零件在Pro/ENGINEER其它的模块中使用。 8.填满模具槽穴来创建模型。借着利用工件的体积减去抽取的模具组件的体积系统就能以剩下人体积自动创建模型。 9.定义模具开启的步骤及检查干涉如必要就进行修改。 10.依需要装配模座组件.这些模座是标准的模座零件可由诸如HASCOA及DME等供应处取得系统将它们与模具模型一起显示。 11.完成所有组件的细部出图及其它的设计项目例如射出系统的配置及冷却水路的布置。 由上可见在Pro/ENGINEER中生成模具组件的主要步骤你可发现有数个方式完成组件设计接下来就开始介绍及讨论这些步骤。第二章 模具设计基础模具设计流程Mold

5、 Design Process 刀具重复使用(Tooling Reuse) 术语 设计模型(Design Model) 参考模型(Reference Model) 工件(Workpiece) 模型(Mold Model) 模具组件(Mold Base Components) 模具组件(Mold Assembly) 模具零件库(Moldbase Libraries) 文件类型 强制的文件(Compulsory files) 建议文件(Optional Giles) 保存档案 文件管理(File Management) 本节中将介绍各种创建模具组件及插入件(INSERTS)的设计方法。应用这些技巧

6、到怎样的程度及哪一个最能满足你的需求依赖个案而定。此外本节中也将详细说明模具组件中的重要关键的名词以及模具和其插入件发展过程中所使用及创建这文件型态。 模具设计流程Mold Design Process 任何的模具设计流程是从模型零件开始。在设定模型的收缩后接着发展环绕在模型周围的插入件。各种创建插入件的技巧将会在以后的文章中详细讨论;而它们的最终用途也进一步说明。在模具设计流程中有两个基本的部分需要探讨。其一是接触成型品(插入件)的零件;其二是围绕在这些插入件周围及将这些插入件固定在模具基础组件上的次组件。将这两部分组起来就叫做模具组件。 方法一就是创建模仁(core) 用它来对插入件的两半

7、挖孔。这两半可以再分割成更小的插入件或保持原状或进行修改以满足任何需要的几何或交界部分。这个方法分容易进行只需将焦点放在如何利用成型品(plastic)的形状来创建插入件的刀具以及稍后如何将它装配到模具的架构上。另一个方法同样利用成型品(plastic)的形状插入零件的形状创建插入件的刀具但不同的是需要创建整个模具而不只是接触成型品的部分。使用这个额外的步骤设计者必须真的创建一个接触成品的模型或插入件的次组件以及用来表示模具中的模具架构中的模具组件的次组件。本课程中将示范这两种方式。底下的例子是一个典型的设计流程(figure 1) 。刀具重复使用(Tooling Reuse) 在模具设计中有

8、很多情形是零件修改后原始零件及新零件间的差异很小。这就是一个例子当这种修改类型发生时刀具重复使用将是一个创建新零件最有效率的方式。相较于系统次从草绘开始。这些原计新模具就复制原始的模型再适度地调整。这个刀具重复使用的想法有效的降低了创建模具族(The Family Of Molds)的全部时间且模具族中的也有效地减少了。模具设计的样子可以是这个重复使用的一部份也包括细部绘图文件。 术语 设计模型(Design Model) 在Pro/MODESIGN中设计模型代表成型后的最终产品。它是所有模具操作的基础。设计模型必须是一个零件在模具中是以参考模型表示。假如设计模型是一个组件应在装配模式中合幷(

9、Merge)换成零件模型。设计模型在零件模式或直接在模具模式中创建。在模具模式中这些参考零件特征曲面及边可以被用来当作模具组件参考幷将创建一个参数关系回到设计模型。系统将复制所有基准平面的信息到参考模型。假如任何的层(Layer)已经被创建在设计模型中且有指定特征给它时这个层的名称及层上的信息都将从设计模型传递到参考模型。设计模型中层的显示状态也将被复制到参考模型。 参考模型(Reference Model) 参考模型是以放置到模块中的一个或多个设计模型为基础。参考模型是实际被装配到模型中的组件。参考模型是一个叫做合幷(Merge)的单一模型所组成。这个合幷特征维护着参考模型及设计模型间的参数

10、关系。如果想要或需要额外的特征可以增加到参考模型这会影响到设计模型。当创建多穴模具时系统每个穴中都存在单独的参考模型而且都参考到其它的设计模型。同族的将有各别的参考模型指回它们个别的设计模型。 工件(Workpiece) 工件表示模具组件的全部体积这些组件将直接分配熔解(Molten)材料的形状。工件应包围所有的模穴浇口流道及冒口。工件可以是A&B板的装配或一个很简单的插入件。它将被分割成一个或多个组件。工件可以全部都是标准尺寸以配合标准的基础机构也可以自定义配合设计模型几何。工件可以是一个在零件模块中创建的零件或是直接在模具模块中创建只要它不是组件的第一个组件。 模型(Mold Model)

11、 模具模型是一个组件包含一个或多个参考零件以及一个或多个工件模具模型是以叫回顶层组件(.Mfg)来操作的模型。在装配模块中也有处理模具模型的选择但必须模具模型先被叫回。在模具模型被叫回到装配模块之前模个过程文件(.Mfg)必须先存在工作区(Session)内存中。 模具组件(Mold Base Components) 模具组件是那些选择性的组件在Pro/MOLDESIGN中工作时可以被加到模具中。 其项目包括模具基础组件(Moldbase Assemblies)。平板(Plates)顶出梢(Ejector Pins)模仁梢(Core Pins)及轴衬(Bushings)等。这些组件可以从模具基

12、础库(Moldbase Library)中叫回或象正规的零件一样在零件模块中创建。模具基础组件必须装配到模具中当作模具基础组件或是一般组件的部份。假如使用一般的装配选项装配它们系统将会要求将它们分类是属于工件或是模具基础组件。所有使用这个选项的组件都缺省为模具基础组件。模具组件(Mold Assembly) 模具组件包含所有的参考零件所有的工件及任何其它的基础组件或夹具。在17版以后所有的模具特征将创建在模具组件层。模具特征包含但不限于分模曲面,模具体积块。分割及修剪(Trim)特征。模具组件可以叫回到装配模块假如模具过程文件存在工作区的内存中。 模具零件库(Moldbase Librarie

13、s) 模具零件库提供一个标准模座及组件的收集这些零件及组件是以DME Co.及HASCO Co.的标准目录为基础。必须具有Pro/LIBRARY使用许可才可以使用。组件的说明可以在Pro/ENGINEER模具基础目录中查看。在数据库中的模具基础包含所有的标冷平板组顶出梢模仁梢定位板(Locater)及轴衬。该被选取的组件将被复制到当前的项目目录所有的修改都在这个复制上进行。这些修改包括在A&B平板上创建件插件定位的凹洞(Pockets)额外的冷却水道柱状支撑(Support Pillars)及模仁梢等。 文件类型 在模具模块中工作有几个模具类型使用者必须了解。它们被区分为两个范畴强制文件及建议

14、文件。强制文件是那些在模具设计进程中的任何时刻都存在模型中的文件。建议文件在设计过程开始时是不需要的但在后面会因为两个理由而被创建。第一个理由是需要实体模型来表示插入刀具用来创建模具。以及来检查已创建的模块的精度幷检查在这个阶段是否有的清角(undercut)状况被建构在模具中。强制的文件(Compulsory files) 设计模型filename.prt参考零件moldename-ref.prt(这是缺省名称)工件filename.prt模具组件moldname.asm模具过程文件moldname.mfg(这个文件包含模具过程的信息。且它须在工作区中叫回模具组件到装配模式。) 建议文件(O

15、ptional Giles) 抽取零件moldvolumemame.prt (模具体积块名称是使用者自定的可以修改。)成型件(molding)filename.prt 保存档案 当模具模型被保存不管是否有修改都会以.Mfg及Asm文件的新版本写到磁盘上。参考模型及工件只有在被修改才会被保存。注意: 建议文件类型(抽取零件及成型件)刚开始只存在工作区内存中。你必须在这些文件被创建后利用保存才会将它们存在磁盘中。文件管理(File Management) 个别模具使用个别目录使得模具设计过程相关的文件管理变得更容易。当设计者开始一个模具设计过程时它应该先创建一个目录来存放所有的新工作。新目录的名称

16、应与模具相关像是模具的号码。这个目录将包含设计模型工件参考零件模具组件及模具过程文件及所有抽取零件文件等。使用者可轻易地从这里叫回文件继续在模具上工作而不必担心将它错放在其它目录。假如有任何文件被错放在其它位置可以用复制的方式以避开遗失的风险或忘记模具叫回所需的文件。在这个目录中将创建一个次目录来存放所有的绘图(Drawings)文件以协助组织不同的文件。第三章 设定模型及收缩开始建构模具模型收缩收缩公式按尺寸收缩按比例收缩清除收缩收缩信息练习1:开始模具模型及应用收缩练习2:创建自定的工件练习3:数组参考模型本节中将学习如何创建及设定模具模式也将复习Pro/ENGINEER装配约束(cons

17、trains)以放置组件组件中。在设家模具模型方面将介绍第一个模具特征收缩我们将讨论收缩的应用时机以及各种收缩类型。 开始建构模具模型 开始模具设计过程(process)首先创建模具过程文件。在创建文件之前先确定在进入模具模块时是在正确的目录中。回为这样才能确保所有的文件都会放在正确的位置。下一步是为所有模具组件组件的创建参考。就象在零件模块中一样将使用三个正交的基准平面。在模具模块中创建基准平面的方法与在装配模块相同(特征创建基准平面缺省值。你的模具将从坐标系统开始接着是基准平面不可以使用偏距(Offset)基准平面选项(特征创建基准平面偏距)。如同在装配模块中,这些在模具模块中创建的基准面

18、也是DTM1DTM2DTM3(Figure 1)。收缩在缺省基准平面创建第一个组件将装配到这些平面上。在模具模块中这个组件不是工件就是参考零件。先装配者幷没有什幺差别因为同样以缺省基准平面当作参考。以基准平面为参考有下列好处收缩不会累积。假如先设定一收缩到所有尺寸上然后再认定另一个不同的收缩到某个尺寸上则此两收缩有会加在一起。最后的结果是该尺寸将保留最后指定的收缩值而其它的尺寸将保有原来的值。 无论何时零件都会有一个收缩信息伴随着它公称尺寸紫红色显示后面跟着小括号小括号中的收缩值以百分比表示(缺省)。 认定收缩值 在模具菜单上点选收缩菜单。使用者首先选取计算收缩的公式接着点选认定收缩的方式。以

19、按尺寸为例将有下列选项。所有尺寸以相同的收缩值对零件上的所有尺寸认定收缩。按 尺 寸选取零件上的尺寸,然后输入收缩因子或最后的值。按 特 征以相同的收缩对一选定的特征上的所有尺寸认定收缩。切换尺寸在数字与符号间切换尺寸显示的方式。清 除删除指定在模型上的所有收缩值。 收 缩 率认定收缩比率让Pro/ENGINEER计算收缩值。这是缺省的选项,而且将以百分比在被选取的尺寸上显示收缩。 最 后 值输入收缩后的尺寸然后Pro/ENGINEER计算收缩率。这是收缩显示将以收缩后的最后值来表示。假如你选取最后值选项系统将默认所有尺寸及按特征选项。关系赋值之前在模型的关系计算前设定收缩值。完 成完成收缩返

20、回收缩菜单。退 出放弃收缩认定返回收缩菜单。变更设计模型 当按尺寸认定收缩特征增加到设计模型上时设计模型尺寸将反映这个变动值。使用没有收缩的设计模型可以将收缩特征抑制因而不影响模具中的参考零件几何。更新设计模型几何的选项如下收 缩设计模型的几何根据收缩值改变。无 收 缩保留设计模型几何.假如设计模型已在先前认定收缩,就使用此选项。收缩特征在处理零件上的收缩特征时应记住以下的重点: 收缩百分比只当作信息显示收缩不能透过点取它来修改。使用认定/重设定命令去修改所有的收缩值。这可以在收缩菜单中找到。为了使收缩作用所有的尺寸限制必须被清除,反之亦然。按尺寸收缩不能收缩外部参考或输入(IMPORTED)

21、几何。当收缩被认定到多穴的模具中的某个参考模型上也将会同时认定到所有相同的参考模型上。在族模具(FAMILY MOLDS)中收缩将只作用在指定的设计模型的参考模型上而根据不同设计模型创建的参考模型将不会受到影响。按尺寸收缩只影响在收缩特征之前创建或重排序到收缩特征之前的特征。在一个参考模型上只能使能按尺寸或按比例收缩。它们不能被一起使用到参考相同的设计模型的参考模型。当你在零件模块中认定收缩且抑制它则在模具中将只以黄色显示公称尺寸。按比例收缩 在模具模块中按比例收缩将创建一个新装配特征叫做收缩。在模具模块中创建的收缩特征只作用在参考零件几何而不是整个设计模型。假如模具模型中有多个设计模型系统将

22、提示使用者选取要认定收缩的模型。在模具中用来放置参考模型的所有装配偏距值(OFFSET VALUES)也会收缩。 假如按比例收缩应用到零件模块中的设计模型那幺收缩特征属于设计模型而不是参考零件。参考零件几何将精确反应收缩,但是它不能在模具模块中更新。使用按比例收缩从模具菜单选择收缩(假如在零件模块中,从零件菜单选取设定)。假如模具组件包含多个参考模型,选取其中需要认定收缩的参考模型。选择计算收缩值的公式。从收缩菜单选择(按比例)。选择指定,随后将出规下列选项: 1.坐标系创建或选取一个坐标系供收缩特征参考。在模具组组中假如正在创建坐标系系统将提示你选取一个零件来包含这个坐标系。2.X方向输入沿

23、着参考坐标系X轴的收缩因子。3.Y方向输入沿着参考坐标系Y轴的收缩因子。4.Z方向输入沿着参考坐标系Z轴的收缩因子。清除收缩收缩将被以下列的方法清除。先选取认定收缩的方式然后下列的命令将出现在清除收缩菜单中全部选取点选列表中的所有尺寸以移除收缩。每个尺寸都会被放上检查标志。撤消选取完成清除收缩的选取。退出选取放弃清除收缩的选取。清除使用按比例方式所认定的收缩时,系统将提示你确认收缩将被清除。 收缩信息从收缩菜单中选取收缩信息以开启信息窗口,显示下列信息设计模型的名称。 设计模型的状态;是否已设定收缩。坐标系名称,针对按比例收缩。模型上所认定的所有收缩值。练习1:开始模具模型及应用收缩在本练习中

24、,将开始一个四个穴的连杆零件(FIGURE)4。你将装配参考零件及工件到缺省的基准平面.也将应用收缩到参考模型上。由缺省基准平面开始,创建新的模具。1.点取左上角的文件(File)开新文件(New)。 2.当开新文件(NEW)菜单开启选取制造类型及模具为次类型。此模具名称为(ROD),然后输入。3.从模具菜单中创建一组组件缺省基准平面。特征(Feature)模具组件(Mold Assem)创建(Create)基准(Datum)平面(Plane)缺省(Default)。偏距缺省基准平面,装配四个参考零件。1. 从模具(MOLD)菜单,选择模具模型(MOLD MODEL),装配(ASSEMBLE)

25、,参考模型(REF MODEL)及选择ROD2. .PRT.当它被加亮时按下。2.在组件放置对话框中选取约束(constraint)类型的箭头显示所有的选项。对齐(align) rod.prt上的DTM2及模具组件中的ADTM2选取这两平面的相同面(黄色或红色)。3.以距离120使两平相同面偏距对齐DTM1及ADTM1(figure5)。4.再次以两平面的相同面偏距对齐DTM3及ADTM3作为最后的约束偏距离45(figure5)。5.在所有的参考零件被放置在模具中后你将被提示输入参考模型的名称按下接受缺省的名称。使需要的约束及相同的偏距值将剩下的参考零件装配在模具中完成装配工作。 1.装配下

26、一个参考零件选择装配(Assemble)参考模型(Ref Model)再次从对话框中选rod.Prt零件。 2.装配剩余的参考零件如(Figure 5)。注意: 确定只有使用组件缺省基准平面而不是其它的组件这样将会在参考零件与模个间保持适当的父子关系。 3.保存模具模型从工具列选择保存图像。使组件缺省基准平面装配工件到模具中。1选取模具模型(Mold Model)装配(Assemble)工件(Workpiece)从开启旧档(OPEN)菜单中选择rod_Wp.Prt。2.只使用零件及模具组件上的缺省基准平面将相同号码的基准平面的相同面对齐在一起(例如:黄色DTM1到黄色ADTM1)(FIGURE

27、 6)。注意:工件将以绿色显示.这样你就可确认它幷和其它原件区分出来。假如你的工件是绿色先重画(REPAINT)屏幕,假如仍然不是绿色,可能你把它当作参考零件来装配,那幺应该将它删除,再以工件重新装配。以按尺寸类型增加收缩到参考零件。1.从模具(MOLD)菜单选取收缩(Shrinkage)。2.当提示选取参考模型选模具中任何一个rod.prt模型。3.在收缩(SHRINKAGE)菜单中选择按尺寸(By Dimension)从收缩认定(SHRINK)菜单中选取设定/重认定(Set/Reset)及所有尺寸(All Dims)。4.输入一个整体收缩值(.0025)。5.按着选取按尺寸(BY DIM)

28、 (在所有尺寸下方)及查询选取(QUERY SEL)在连杆中心的被加亮的引伸上。在接受(ACCEPT)后,选取连杆长度尺寸(200.00)输入收缩值(0.0045)。选取直径尺寸输入收缩值(0.0015)。6.当你完成这些动作,从收缩认定(SHRINK SET)菜单中选择完成(DONE)。 7.注意窗口中的信息区域中显示所有的参考模型已以被更新。你可能需要使用旁边的卷动轴往上卷。 更新设计模型,它将以公称尺寸显示。1.从按尺寸收缩(SHRINK BY DIM)菜单中选择更新(Update)无收缩(No Shrink)完成(Done)。2.你将注意在信息窗口中rod零件刚刚被以抑制的特征再生。3

29、.按下完成返回(Done-Return)离开收缩(SHRINKAGE)菜单保存模型。点选左上角的文件(File)及保存文件(Save)。 练习2:创建自定的工件 在本练习中将创建一个单穴的模具。在此将在模具模块中创建一个自定的工件(FIGURE 7)。创建新的模具叫做CASING从缺省基准平面开始。1.选择文件(FILE)开新文件(NEW)选取制造(MANUFACTURING)及模具(MOLD)当作模型的类型及次类型。2.输入档名(CASING)及。 3.在模具模块中创建缺省基准平面你需要将它们当作模具组件特征创建。选择特征(FEATURE)模具组件(MOLDASSEM)基准(DATUM)平面(PLANE)缺省(DEFAULT)。4.从特征操作(FEAT OPER)菜单选择完成/返回(DONE/RETURN)以回到模具(MOLD)菜单。