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Pro/E在热复合模设计与数控加工编程中的应用
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:1
本文章共4419字，分3页，当前第1页，快速翻页：
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【摘要】 本文讲述了利用Pro/ENGINEER进行玻璃钢产品的模具设计及其数控编程的流程，以实例的形式说明了利用Pro/ENGINEER软件的参数化特征造型和共享数据库的特性在模具设计和数控编程中的优点，为读者从事产品三维设计、模具设计与数控编程的高效应用提供了参考借鉴作用。
【关键词】 Pro/ENGINEER 模具设计 数控编程 玻璃钢
1 前言
模具工业是国民经济的支柱产业，在汽车、机械、电子、航空航天等行业的50％以上产品依赖于模具的生产。模具作为工业产品生产的基础工艺装备，其设计周期、生产效率和质量直接影响着产品生产的进度、成本和质量。因此，提高模具和工装的设计质量和生产效率对于企业的经济效益有着直接重要的现实意义。随着橡胶、塑料、玻璃钢等非金属及复合材料在工业产品中所占的比例越来越大，提高非金属复合材料产品的质量和应用范围在很大程度上与模具的设计有着密切的关系。
Pro/ENGINEER作为参数化CAD/CAM软件系统的代表，实现了产品零件组件从概念设计到制造全过程的设计制造一体化，提供了以参数化特征实体造型为基础、部件间的关联设计、共享数据库和专家系统知识等技术，是集产品设计、分析和制造一体化的CAD/CAE/CAM软件平台。它使产品CAD/CAE/CAM各单元系统之间实现了数据的自动传递与无缝转换和集成，在CAE、CAM系统顺利接受CAD系统建立的三维模型，基于统一数据库基础上同步更新。同时，它保证产品设计、模具设计、产品及模具的数控加工的刀具轨迹及NC加工代码数据自动更新，避免了重复产品设计建模和NC数控编程的工作，实现了CAD/CAE/CAM数据的全相关性设计。
Pro/ENGINEER提供的基于专家系统的模具设计功能和高效的数控编程功能，其与产品和制造工艺全相关的模具设计方法克服了传统模具设计模式的缺点，通过模具检测、自动分模、模拟开模和数控加工仿真的三维动态显示等设计制造与视频技术结合等手段，使设计更加生动活泼地展现在人们面前。它极大地提高了产品设计与生产的效率，保证产品生产进度和质量的同时解放了产品设计及工艺人员的劳动生产力。系统还提供各种数据接口，如IGES、STL、DXF、STEP等，使用户可直接读取UG、Catia等CAD/CAM系统的数据模型。
2 Pro/ENGINEER的模具设计方案
2.1 基于专家系统的模具设计
利用Pro/ENGINEER软件提供的强大的三维造型功能，设计者可快速完成产品的创建与修改。利用Pro/MoldDesign、Pro/Casting、Pro/Die等基于专家系统模具设计功能可快速完成分模、模具型腔及型芯的自动生成，标准模架零部件和组件的调用等相关内容，最终完成注塑模、铸造模、冲压模的设计。其模具设计专家系统建立在产品设计与制造工艺流程相结合的基础之上，如铸造、注塑成型中的浇口、流道、凸凹模间隙设计、模具分型面的设计、零件厚度与拔模检测等制造工艺经验进行了吸收和应用。利用Pro/Plastic Advisor对模具的性能、模具结构、注塑件在成型过程中的温度场的有限元传热分析和流道分析。 Pro/MoldDesign与Pro/Casting模块在注塑铸造成型模具设计过程中提供了以下系列功能。
（1）分析设计零件是否可塑，对问题区域进行检验和修复。
（2）零件材料、几何模型和模具设计相对应的收缩间隙设计。
（3）进行模具凸凹模分型面的设计。
（4）模具凸凹模型芯型腔、浇口流道的设计。
（5）模具开模模拟及厚度、拔模、干涉等检测。
（6）标准模架零部件组件调用及脱模机构的设计。
（7）模具的单型腔模和多型腔模设计。
（8）产品、凸凹模型芯、型腔的模具全相关性设计。
（9）注塑模拟流动、传热及成型分析。
2.2 模具设计流程
利用Pro/ENGINEER进行模具设计的流程如图1所示。首先将设计好的产品零件和依标准模架设计的模具毛坯零件进行装配，设置好正确的拔模方向，进行拔模和厚度检测，设定产品收缩率与凸凹模间隙；然后，进行模具分型面的设计与凸凹模的分割，再进行开模模拟和干涉检测；待凸凹模抽取成功后进行浇口流道及脱模机构、标准模架及组件的装配设计；最后，将所有的设计成品转入生产部门进行零部件的选取与加工制造。由此可知，它将企业的产品设计、工艺设计、模具设计和数控加工编程集成在一起，提高了产品、模具、工艺设计及数控编程的效率。
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