基于Pro/E的盒子零件模具设计

　　以盒子零件为例，介绍了应用Pro/E 软件进行产品三维建模和模具设计的流程。同时，详细讨论了在Pro/E的模具模块创建分型面的四种方法，以及模具的开模仿真与装配的具体过程。结果反映了应用Pro/E 软件进行模具设计的优越性。

　　Pro/E 作为一款功能强大的CAD/CAM/CAE 应用软件， 为用户提供了一套从设计到制造的完整的解决方案。Pro/E 广泛应用在机械设计与制造、模具、家电、玩具、电子、汽车、造船、工业设计等行业，可谓是全方位的3D 产品开发软件。因此，其广泛受到众多设计者的青睐。本文以盒子零件为例， 阐述应用Pro/E 软件进行三维建模和模具设计的全过程。

1、盒子结构分析与三维建模

　　盒子结构较为简单，属于壳体类零件，其外观质量要求较高，不得有裂痕、缺口及明显变形。盒子零件的薄壁结构以及所有转角处的圆角造型等均满足了压铸件设计的基本要求。针对盒子零件的设计，在建模设计方面， 可以通过Pro/E 软件的零件模块来实现，主要通过拉伸、倒圆角和抽壳等命令即可完成，其三维零件模型如图1 所示;在模具设计方面，则可以通过Pro/E 软件的模具模块来实现， 遵循模具设计的流程，通过创建合理的分型面，分割体积块抽取凸、凹模零件即可完成。

图1 盒子零件模型

2、盒子压铸模具的设计

　　2.1、模具设计流程

　　利用Pro/E 软件进行模具设计的基本流程为：

　　①新建一个模具设计文件，进入模具设计环境;

　　②调入参考模型零件，也就是盒子三维建模零件;

　　③设置收缩率，选择“按尺寸收缩”，比率取0.005;

　　④利用自动方式创建工件;

　　⑤创建分型面;

　　⑥分割模具体积块;

　　⑦抽取模具元件;

　　⑧创建浇注系统;

　　⑨模架设计。

　　2.2、分型面的设计

　　分型面的创建在模具设计中起着至关重要的作用。分型面与铸件的形状和尺寸，在模具中的位置和方向密切相关。分型面确定后， 将对整个模具结构，铸件质量产生很大的影响。

　　Pro/E 的模具模块提供了四种创建分型面的方法， 包括拉伸方法生成分型面、复制方法生成分型面、阴影曲面法和裙边曲面法。接下来，针对盒子零件，分别阐述应用这四种方法创建分型面的过程。

　　(1) 拉伸方法创建分型面。拉伸方法是曲面生成中常用的方法，主要用于简单平面零件的分型面，其难点是确定分型面的位置， 而分型面的具体生成则比较简单。首先，单击“模具/ 铸件制造”工具栏中的“分型曲面”命令按钮，进入到创建分型曲面模式;然后，单击“基础特征”工具栏中的“拉伸”命令按钮，进行草图绘制，创建拉伸特征;最后，获得如图2 所示分型面。

图2 拉伸方法生成的分型面

3、结论

　　(1) 通过本例可以看出，Pro/E 软件集三维建模、模具设计和模架装配等功能于一体，大大缩短了模具设计的时间，节约了设计成本。

　　(2) 在模具模块中，Pro/E 软件提供了四种不同的分型面构建方法，生成的分型面各不相同，但最终的开模效果是一样的。这使得模具设计人员在面对不同的参照零件时，可以灵活选择分型面构建方法，以方便设计。