第8章 Pro/ENGINEER Wildfire 3.0模具设计基础学习目标： 掌握Pro/E模具设计模块的一般操作流程。 掌握分型面创建的一般方法。随着以Pro/ENGINEER为代表的CAD/CAM软件的飞速发展，计算机辅助设计与制造越来越广泛地应用到各行各业，设计人员可根据零件图及工艺要求，使用CAD模块对零件实体造型，然后利用模具设计模块，对零件进行模具设计。本章主要通过简单的实例操作说明用Pro/ENGINEER软件进行模具设计的一般操作流程，介绍分型面的基本创建方法。8.1 模具设计的基本流程利用Pro/E模具设计模块实现塑料模具设计的基本流程，如图8-1所示。图8-1 Pro/E模具设计基本流程8.2 模具设计的操作案例案例8-1：用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0完成图8-2所示零件的模具设计。根据此零件的特点，可采用一模一件，并将分型面设在零件的底面，这样既满足分型面应设在零件截面最大的部位，又不影响零件的外观，且塑件包紧动模型芯而留在动模上，模具结构简单。注：未注拔模斜度均为1.5材料：PP收缩率取6 图8-2 案例8-1零件图（香皂盒上盖）8.2.1 建立模具模型步骤1 设置工作目录 启动Pro/ENGINEER Wildfire 3.0后，单击主菜单中【文件】【设置工作目录】，系统弹出【选取工作目录】对话框。在工具栏上单击图标，弹出新建目录对话框。在【新建目录】编辑框中输入文件夹名称“ex8-1”，单击按钮。在【选取工作目录】对话框中单击按钮。步骤2 建立参照模型单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框。在【类型】栏中选取【零件】选项，在【子类型】栏中选取【实体】选项，在【名称】编辑文本框中输入文件名ex8-1，同时取消【使用缺省模板】选项前面的勾选记号，单击按钮，系统弹出【新文件选项】对话框，选用【mmns_mfg_part】模板；单击按钮，进入Pro/ENGINEER Wildfire 3.0零件设计模块。完成图8-2所示的零件模型的几何造型，保存名称为ex8-1.prt。步骤3 建立模具模型单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中【文件】【新建】，系统弹出【新建】对话框，如图8-3所示。在【类型】栏中选取【制造】选项，在【子类型】栏中选取【模具型腔】选项；在【名称】编辑文本框中输入文件名ex8-1，同时取消【使用缺省模板】选项前面的勾选记号，单击按钮。系统弹出【新文件选项】对话框，如图8-4所示，选用【mmns_mfg_mold】模板，单击按钮，进入Pro/ENGINEER Wildfire3.0模具设计模块，如图8-5所示。 图8-3 【新建】对话框 图8-4 【新文件选项】对话框单击特征工具栏中按钮（一模多件用）或单击菜单管理器中【模具模型】【装配】【参照模型】，如图8-5所示。系统弹出【打开】对话框，选取已创建的零件造型文件ex8-1.prt。单击按钮（如图8-6所示），参照模型显示在主界面中。单击操作面板中的按钮，在【约束类型】下拉列表框中选取【缺省】选项，如图8-7所示。单击操作面板中按钮，系统弹出【创建参照模型】对话框，如图8-8所示。单击按钮完成参照模型和缺省模具基准面及坐标系的正确装配关系，注意保证零件的主分型面与MAIN_PARTING_PLN重合（或平行）。 图8-5 Pro/E模具模块主界面 图8-6 【打开】对话框 图8-7 【放置】对话框 图8-8 【创建参照模型】对话框8.2.2 设置收缩塑料制件从热模具中取出并冷却至室温后，其尺寸会发生缩减，为了补偿这种变化，要在参照模型上增加一个收缩量（收缩量=收缩率尺寸）。Pro/ENGINEER Wildfire 3.0提供了两种设置收缩的方式（在实际设计中视具体情况选取其一）。（1）按尺寸：单击特征工具栏中的按钮或单击菜单管理器中【模具】【收缩】【按尺寸】，在弹出的【按尺寸收缩】对话框中的【比率】选项下面输入塑料制件的收缩率（如0.006），单击按钮，完成收缩设置，如图8-9所示。单击【收缩信息】选项，系统弹出【信息窗口】，可查看模型的收缩情况报告，从报告中可了解本次收缩所采用的公式和收缩因子（即收缩率），以及本次收缩成功与否（此次收缩成功）。单击按钮，单击菜单管理器中的【完成返回】，退出收缩功能设置。如图8-10所示。 图8-9 【按尺寸收缩】对话框设置 图8-10 收缩信息窗口（2）按比例：单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具】【收缩】【按比例】，弹出的【按比例收缩】对话框，系统提示选坐标系，选取坐标系MOLD_DEF_CSTS。在【收缩率】文本框中输入塑件的收缩率（如0.006），单击按钮，完成收缩设置，如图8-11所示。单击【收缩信息】，系统弹出【信息窗口】，可查看模型的收缩情况报告。单击【关闭】按钮，单击【收缩】菜单中【完成返回】，完成收缩功能设置。如图8-12所示。 图8-11 【按比例收缩】设置 图8-12 收缩信息窗口提示：在难以选取模具模型坐标系MOLD_DEF_CSTS时，可先隐藏参照模型的坐标系（基准面、基准轴）。单击系统工具栏中的按钮，打开层，选取参照模型EX8-1_REF.PRT中想要关闭的层（可多选），按住鼠标右键选取【隐藏】。如图8-13所示。 图8-13 应用层窗口8.2.3 创建工件工件是一个能够完全包容参照模型的组件，通过分型曲面等特征可以将其分割成型腔或型芯等成型零件。单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具】【模具模型】【创建】【工件】【自动】，如图8-14所示。系统弹出【自动工件】对话框（如图8-15所示），并提示选取铸模原点坐标系，选取模具坐标系MOLD_DEF_CSTS，如图8-16所示。图8-14 创建【工件】依次菜单 图8-15 【自动工件】对话框 图8-16 选模具坐标系图8-17 创建完成的工件在【自动工件】对话框中，选取工件的【形状】（如标准矩形），设置【统一偏距】（如30），调节【整体尺寸】，其中，【+Z型腔】指工件中分型以上部分的厚度，【Z型芯】指工件中分型以下部分的厚度。单击按钮，查看图形窗口中工件的形状，如果无误，单击按钮，如图8-15所示。单击菜单管理器中【完成返回】按钮，如图8-17所示为创建完成的工件。提示：工件的建立方法有两种，一种自动，一种手动，手动建立方法将在8.3节模具设计实例中介绍，这里用的是自动建立的方法。8.2.4 分型曲面模具的分型面是打开模具、取出塑件的面。分型面可以是平面、也可以是曲面；可以与开模方向平行，也可以与之垂直。为了便于操作，先隐藏工件。单击系统工具栏中按钮，弹出【遮蔽取消遮蔽】对话框，如图8-18所示。选取【可见元件】为EX8-1_WRK，单击【遮蔽】按钮，然后关闭对话框，完成工件的隐藏。图8-18 【遮蔽取消遮蔽】对话框单击特征工具栏中按钮，任选参照模型的一个表面，单击系统工具栏中按钮以及按钮，也可在键盘上按【Ctrl+C】和【Ctrl+V】键或单击主菜单中【编辑】【复制】以及【编辑】【粘贴】，如图8-19所示。信息栏提示【选取任何数量的曲面集或面组以进行复制】，选取参照模型内表面上任一曲面作为种子面，然后按住【Shift】键不放，选取上表面作为边界面，最后松开【Shift】键，整个参照模型的内表面被全部选中，用这种方法选取的曲面称为边界曲面，如图8-20所示。单击按钮，察看无误后，单击特征操作面板中按钮完成曲面的复制。图8-19 【复制】和【粘贴】分型面菜单 图8-20 选取边界曲面取消对工件的遮蔽。单击特征工具栏中按钮，在系统弹出的操作面板中单击和按扭，如图8-21所示。系统弹出【草绘】对话框，如图8-22所示，在图形区选取MOLD_FRONT作为【草绘平面】，选取MOLD_RIGHT为右方向参照平面，单击【草绘】对话框中的按钮。在图形区绘制直线（与工件边对齐），单击草绘工具栏中按钮，完成截面绘制，如图8-23所示。使用适当的拉伸方式（在这里是双侧拉伸到选定的曲面）完成拉伸曲面。采用复制和拉伸方式完成的二曲面如图8-24所示。图8-21 用拉伸方式创建曲面 图8-22 【草绘】对话框 图8-23 草绘直线将复制和拉伸方式创建的二曲面进行合并。在模型树（或图形区）中选取二曲面（选取第二个曲面时要按住Ctrl键），单击特征工具栏中按钮（先选取二曲面后按钮才激活），选取保留面侧，单击操作面板中按钮完成曲面的合并，单击特征工具栏中按钮完成分型面的创建，如图8-24所示。完成的分型面如图8-25所示。 图8-24 将用复制和拉伸方式创建的二曲面合并 图8-25 完成的分型面效果图提示：分型面可以由单一的曲面构成，也可以由多个曲面合并而成（面组）；本例的分型面由两个曲面合并而成。一套模具可能只有一个分型面，也可能有多个分型面，这要视模具的复杂程度而定；本例为一个分型面。8.2.5 分割体积块分割体积块：有了工件和分型面，便可以利用分型曲面将工件拆分为数个模具体积块（本例分割成两块）。单击特征工具栏中按钮，系统弹出【菜单管理器】，如图8-26所示。单击菜单管理器中【两个体积块】【所有工件】【完成】。当信息栏提示“为分割工件选取分型面”时选取前面创建的分型面即可，如图8-27所示。 图8-26 【菜单管理器】 图8-27 选取分型面在【选取】对话框中单击按钮，在【分割】对话框中单击按钮，如图8-28所示。此时系统弹出【属性】对话框，同时图形窗口中有一部分工件加亮显示，在文本编辑框中输入加亮显示体积块的名称：core，如图8-29所示。图8-28 确定曲面分割在【属性】对话框中单击按钮，图形窗口将显示该体积块的模型，如图8-30所示。单击按钮，体积块core生成。系统再次弹出【属性】对话框，同时图形窗口中另一部分工件加亮显示，在文本编辑框中输入加亮显示体积块的名称：cavity，如图8-31所示。生成的体积块cavity如图8-32所示。单击按钮，完成分割体积块。 图8-29 【属性】对话框 图8-30 体积块core 图8-31 【属性】对话框 图8-32 体积块cavity8.2.6 抽取模具元件抽取模具元件：将模具体积块转换成模具元件。单击特征工具栏中按钮或单击菜单管理器中【模具元件】【抽取】，如图8-33所示。系统弹出【创建模具元件】对话框，如图8-34所示。在对话框中单击按钮，选中图框内所有体积块，单击按钮完成模具元件的抽取。此时模型树如图8-35所示。 图8-33 抽取模具元件菜单 图8-34 【创建模具元件】对话框图8-35 模型树单击系统工具栏中按钮或单击主菜单中【文件】【保存】，在弹出的【保存对象】对话框中单击按钮，完成文件保存。8.2.7 铸模铸模就是将模具型腔充满，形成一个独立的