基于Pro/E与MasterCAM塑料模具设计与加工

0 引言

　　随着信息技术、CAD/CAM技术的飞速发展，基于设计人员自身经验的二维模具设计与加工方式越来越难以适应现代化生产和集成化技术的要求，一些先进CAD/CAM软件不断应用到塑料模具的产品设计和制造过程中，其中Pro/E具有优越的实体造型及曲面造型功能、突出的参数化设计功能，使其成为模具设计的主流CAD软件，而MasterCAM软件优越的二维、三维加工功能使模具设计人员设计的复杂产品零件时加工思路明确，刀具设置更加人性化，其突出的程序后处理功能能够直接生成适合数控机床的数控程序代码，具有易于上手、可靠性高、实用性好等特点。因此，在模具设计及制造的过程中，利用Pro/ENGINERE可以方便快捷地进行三维实体造型设计，生成模具成型零件实体图。从Pro/E中提取加工信息转换到MasterCAM中，采用MasterCAM迅速自动生成数控代码。此方法有效地缩短模具设计及制造周期，降低了开发成本，提高了加工效率，具有明显的经济和社会效益。现以塑料桶盖的模具实例形式，阐述Pro/E和MasterCAM软件两者相结合在塑料模具设计及数控加工的应用。

1 Pro/E的三维造型及模具设计流程

　　基于Pro/ENGINERE 5.0环境下的模具设计流程图如图1所示。

    图1 模具设计流程图

　　1.1 Pro/ENGINERE环境下进行零件的三维实体造型

　　创建Pro/ENGINERE 5.0具有强大的实体造型及曲面造型功、突出强大的参数化设计功能能进行三维实体设计。建模过程如下：淤根据零件图绘制二维草绘设计图；于运用拉伸、旋转、抽壳、筋、倒圆角等命令创建基础实体特征；盂运用扫描切割、边界混合、曲面合并实体化等功能修改基础特征。

　　1.2 加载塑料桶盖模具

　　参考模型在Pro/ENGINERE 5.0环境下，模具模型寅装配寅参照模型载入桶盖的三维实体造型。

　　1.3 模具参考模型的检测分析

　　为了检验模具零件三维设计的正确性，需利用Pro/ENGINERE 5.0的分析功能对参考模型进行厚度、拔模等检测，以判断这些实体特征是否符合设计及加工工艺要求，如果不适合，应进行必要的修改。

　　1.4 创建毛坯工件

　　毛坯工件是用于产生上模及下模的毛坯。

　　1.5 设置收缩率

　　补偿铸件体积收缩的偏差，模具设计人员只要通过设置适当的收缩率来放大参考模型，就可获得正确的尺寸。

　　1.6 分型面的创建

　　通过特征寅型腔组件寅侧面影像，生成侧面影像曲线，再利用该曲线创建分型面。

　　1.7 创建模具体积块

　　利用刚创建的分型面，将工件分割成两个模具体积块，完成公模、母模体积块的创建。

　　1.8 抽取模具元件

　　体积块本身是没有质量的三维封闭曲面，通过此功能将体积块变成实体零件。

　　1.9 铸模、开模仿真

　　利用铸模浇注模拟产生浇注件，模具设计人员可对此浇注件与参照模型是否一致判断设计的模具型腔及各模具元件是否正确。

　　通过模具进料孔设置，实现模具开模步骤的静态仿真，如图2所示。

    图2 模具开模步骤的静态仿真