【正文】 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 基于 Pro/E 注塑模具架設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)主要是利用 Pro/E 的上述功能完成注塑模具架的各個(gè)零件的設(shè)計(jì)及其裝配，并進(jìn)行干涉檢查、生成總裝配圖和零件的 2D 圖，使我可以了解注塑模具的作用、分類、組成及各個(gè)組成部分的作用，掌握注塑模具架的組成及其裝配，初步掌握 Pro/E 的操作和功能，包括繪圖功能、草繪功能、零件設(shè)計(jì)功能、模具設(shè)計(jì)功能、板金設(shè)計(jì)功能、渲染功能以及干涉運(yùn)動(dòng)檢查功能。 關(guān)鍵字 : PRO/E 模具 注塑模 鈑金 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 一 、 模具 及其功能與作用 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝設(shè)備，主要適用于制造業(yè)和加工業(yè)。它是和沖 壓、鍛造、鑄造成形機(jī)械，同時(shí)和塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成型加工用的成形機(jī)械相配套，作為成形工具來(lái)使用的。 模具屬于精密機(jī)械產(chǎn)品，因?yàn)樗饕蓹C(jī)械零件和機(jī)構(gòu)組成，如成形工作零件（凸模、凹模），導(dǎo)向零件（導(dǎo)柱、導(dǎo)套等），支撐零件（模座等），定位零件等；送料機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)，推（頂）料（件）機(jī)構(gòu)，檢測(cè)與安全機(jī)構(gòu)等。 為提高模具的質(zhì)量、性能、精度和生產(chǎn)效率，縮短制造周期，其零、部件（又稱模具組合），多由標(biāo)準(zhǔn)零、部件組 成。所以，模具應(yīng)屬于標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的產(chǎn)品。一副中小型沖?；蛩芰献⑸淠?，其構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)零、部件可達(dá) ９０％ ，其工時(shí)節(jié)約率可達(dá) ２５％～４５％ 。 現(xiàn)代產(chǎn)品生產(chǎn)中，模具由于其加工效率高，互換性好，節(jié)約原材料，所以得到和廣泛的應(yīng)用。而現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件，廣泛采用沖壓、成形鍛造、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，和成形模具相配套，經(jīng)單工序或多道成形工序，使材料或坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件，或成為精加工前的半成品件。如汽車覆蓋件，須采用多副模具，進(jìn)行沖孔、拉深、翻邊、彎曲、切邊、修 邊整形等多道工序，成形加工為合格零件；電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)桶是采用塑料注射方法，經(jīng)一次注射成型為合格零件的。 高精度、高效率長(zhǎng)壽命的沖模塑料注射成型模具，可成形加工幾十萬(wàn)件，甚至幾千萬(wàn)件產(chǎn)品零件，如一副硬質(zhì)合金模具，可沖壓硅鋼片零件（Ｅ型片、電機(jī)定轉(zhuǎn)子片）上億件，稱這類模具為大批量生產(chǎn)用模具。而適用于多品種、少批量，或產(chǎn)品試制的模具有：組合沖模，快換沖模，疊層沖?；虺尚湍＞撸腿埸c(diǎn)合金成型模具等，在現(xiàn)代加工業(yè)中，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，稱這類模具為通用、經(jīng)濟(jì)模具。 電子、計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代化通訊器材與設(shè)備、電器、儀器 與儀表等工業(yè)產(chǎn)品的元器件或零、部件越來(lái)越趨于微型化、精密化，其零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的槽逢孔尺寸要求在，批量生產(chǎn)用模具要求很高。如高壓開(kāi)關(guān)中的多觸點(diǎn)零件，寬度僅為 10mm，卻需沖孔、沖槽、彎曲、三層疊壓等工序，模具需設(shè)計(jì)為 70 工位的精密級(jí)進(jìn)沖模。又如ＢＰ機(jī)中零件尺寸極其微小，對(duì)模具的要求更高。這類微型沖件和塑件用的模具，已成為高技術(shù)模具或?qū)＠湍＞?。大型模具，重量?10t 以上的已很常見(jiàn)，有些模具重量已達(dá) 30t。如大型汽車覆蓋件沖模，大型曲軸鍛模，大尺寸電視機(jī)外殼用塑料注射模等重量都在 10t 以上。 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 隨著 現(xiàn)代化工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其適應(yīng)性也越來(lái)越強(qiáng)。已成為工業(yè)國(guó)家制造工藝水平的標(biāo)志和獨(dú)立的基礎(chǔ)工業(yè)體系 另外，采用模具進(jìn)行成形加工，是少、無(wú)切屑的主要工裝，在大批、大量加工中，可使材料利用率達(dá) 90%或以上。 模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。 （ 1） 塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的 35％，而且有繼續(xù) 上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 （ 2） 鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 （ 3） 沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的 50％以 上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。 （ 4） 壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的 6％。 （ 5） 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等 。 本次設(shè)計(jì)的模具為塑料模中的注塑模 。 二 、 Pro/E 簡(jiǎn)介、特點(diǎn)及其功能 Pro/E 是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ PTC）的三維 CAD、 CAM 軟件系統(tǒng)，他采用近幾年 CAD 方面的一些先進(jìn)理論和技術(shù)，采用了先進(jìn)的基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)計(jì)工作十分靈活和簡(jiǎn)便。在產(chǎn)品信息模型方面， Pro/E 把所有的功能模塊建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，提供了所有工程項(xiàng)目之間的全關(guān)聯(lián)，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM 的有機(jī)集成，用戶可以同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行并行的設(shè)計(jì)工作，從而可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短開(kāi)發(fā)周期。 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 Pro/E 在不斷升級(jí)改進(jìn)中，使其日趨完善。至今已經(jīng)有幾個(gè)版本： Pro/E202Pro/E Wildfire 、 Pro/E Wildfire ，不久 Pro/E Wildfire 也推向市場(chǎng)，但 Pro/E Wildfire 因?yàn)槠湟讓W(xué)易用 、 功能強(qiáng)大 、 安裝簡(jiǎn)單 、 互聯(lián)互通等特點(diǎn)倍受使用者所喜愛(ài)。它既能節(jié)省時(shí)間和成本，又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。 Pro/E Wildfire 版本構(gòu)建于Pro/E Wildfire 的成熟技術(shù)上，包括 400 多個(gè)增強(qiáng)功能，使 CAD 軟件又上了一個(gè)新臺(tái)階，主要包括如下新增功能： 3D制圖需求 Pro/E Wildfire 通過(guò)提供注解 功能（ Annotation Features）來(lái)滿足 3D 制圖的要求，它能讓用戶在 3D 模型中獲取和管理傳統(tǒng) 2D 制圖的信息。這樣就確保了尺寸 、 公差 、 曲面光潔度 、 GDamp。T 以及其他關(guān)鍵設(shè)計(jì)信息的交換更加準(zhǔn)確。 CAD數(shù)據(jù)交換能力 Pro/E Wildfire 新增了與３套應(yīng)用系統(tǒng)之間的 CAD 數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)在，Unigraphics Release 1 Unigraphics NX 和 CATIA V5 可以通過(guò) PTC 的相關(guān)拓補(bǔ)總線專利技術(shù)與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。另外， Pro/E Wildfire 還支持 從 SDRC IDEAS 中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，這些功能使 Pro/E Wildfire 成為目前最開(kāi)放的 CAD 系統(tǒng)。 Pro/E Wildfire 對(duì)特征 、 組建和制圖的所以操作都具有多級(jí)撤消／重復(fù)（ Undo/Redo）功能。如果用戶錯(cuò)誤地刪除 、 重定義或修改了某些內(nèi)容，只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的“撤消”操作就能恢復(fù)原狀。 Pro/E Wildfire 提供了復(fù)制和粘貼（ Copy and Paste）功能。用戶可以方便快捷地把特征和集合體復(fù)制到模型的其他區(qū)域。 Pro/E Wildfire 也為特征的建立提供了更優(yōu)秀的基準(zhǔn)曲線。當(dāng)使用基準(zhǔn)曲線來(lái)建立一個(gè)或多哥特征時(shí)，如果擁護(hù)不有意打破關(guān)聯(lián)，則這些特征仍然與原曲線關(guān)聯(lián)，這一功能改進(jìn)了模型中的自頂向下設(shè)計(jì)方法。 在 Pro/E Wildfire 中，大多數(shù)常用的詳細(xì)設(shè)計(jì)都一摒棄了傳統(tǒng)的菜單管理器（ Menu Manager），所有制圖的建立和編輯操作都可以通過(guò)一個(gè)直觀 、 統(tǒng)一的圖形界面來(lái)完成。 Pro/E Wildfire 提供了一個(gè)全新的鼓掌檢修工具，使用 它可以更清楚地了解特征失敗的原因。它能讓用戶快速診斷故障發(fā)生的原因和區(qū)域，并提供了可能的故障處理方案。 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 Pro/E Wildfire 包含了許多提高復(fù)雜設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)速度的新功能和新工具。例如新的模板功能可以讓用戶圍繞任意軸或在任何方向上摹制特征，而不用考慮原特征是怎樣建立的，也不必局限與原特征的任何尺寸。另外圓特征也更強(qiáng)大，可以更好地處理較小的邊緣。此外該系統(tǒng)現(xiàn)在能夠自動(dòng)把模型的所以凸面或所有凹下去的邊緣變得圓滑。 Pro/E Wildfire 還提供了西多處理翹曲 特征的強(qiáng)大功能，并增強(qiáng)了對(duì)剪裁 (Trim) 、 延伸 (Extend) 、 鏡像 (Mirror)和移動(dòng) (Move)等各種操作過(guò)程的控制。 在 Pro/E Wildfire 中，用戶可以從許可服務(wù)器中“借”用 Pro/E 許可，并在斷開(kāi)服務(wù)器后繼續(xù)使用這些許可。 PTC 重新設(shè)計(jì)了 ，合并并刪除了一些不必要的組件，從而使用戶更容易安裝和設(shè)置 Pro/E Wildfire 。 Pro/E Wildfire 提供了更新更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)屬性分析工具 。全新的曲線和曲面分析界面減低了分析過(guò)程的復(fù)雜性，單擊鼠標(biāo)即可變換一種分析方法。由此而產(chǎn)生的易用性提高了評(píng)估和改進(jìn)設(shè)計(jì)的靈活性，從而最終提高了效率和產(chǎn)品質(zhì)量。另外，Pro/E Wildfire 還提供了偏移分析工具 (Offset Analysis)，可以查看 Pro/E Wildfire 中曲線和曲面上的補(bǔ)償效果。 Pro/E Wildfire 還提供了新的動(dòng)態(tài)反射分析(Reflection Analysis) 或 (條形碼處理 )工具 ,這對(duì)核查曲面和連接質(zhì)量非常有用。最后，經(jīng)改進(jìn)的實(shí)時(shí)渲染工具可 以反映出環(huán)境對(duì)模型的感觀影響，讓空間外觀在模型內(nèi)得到反射。這不僅確保了真實(shí)性，而且能讓用戶在進(jìn)行高質(zhì)量的井臺(tái)渲染之前快速設(shè)置適當(dāng)?shù)姆瓷鋮?shù)。 NC 過(guò)程 Pro/E Wildfire 是供制造使用的最高版本。從模具制造到生產(chǎn)加工，所有人都會(huì)從新的制造過(guò)程 (Manufacturing Process)管理器中受益。其他許多與制造相關(guān)的新功能可以幫助用戶計(jì)劃生產(chǎn)過(guò)程。使用 Pro/E Wildfire ，制造部門(mén)的用戶可以充分利用先進(jìn)的繪圖功能，該功能通過(guò)移去標(biāo)準(zhǔn)工具和整體工具的線路 ，提供了遮擋加工仿真。 Pro/E Wildfire 提供了模具制造者的專用功能，它能直接處理 STL數(shù)據(jù)和新的拋光刀路軌跡，它能一次快速完成深淺不同的加工。另外，該系統(tǒng)還提供了獨(dú)特的生產(chǎn)加工新功能，它支持多端根據(jù)以及直角頂端等特殊配件。 互連互通 Pro/E Wildfire 中集成了瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)連接等功能，此外 Pro/E Wildfire 在實(shí)時(shí)渲染、交互式曲面設(shè)計(jì)、布線系統(tǒng)等方面也有新的突破。用戶可以很容易地利用其擴(kuò)展能力從簡(jiǎn)單的起步逐漸過(guò)渡到復(fù)雜化操作。 鑒于 Pro/E Wildfire 的這些優(yōu)點(diǎn)，故本次設(shè)計(jì)使用的為 Pro/E Wildfire 版安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 本。 Pro/E Wildfire 的常用功能為：二維截面的草繪（草圖的繪制、草圖的編輯、草圖的標(biāo)注、修改尺寸標(biāo)注、草圖中的幾何約束、修改截面和鎖定尺寸）、零件設(shè)計(jì)（模型的顯示設(shè)置、模型樹(shù)、層、特征的編輯和編輯定義、旋轉(zhuǎn)特征、倒角特征、圓角特征、孔特征、修飾特征、抽殼特征、筋特征、基準(zhǔn)特征、特征的復(fù)制和陣列、特征的成組、掃描特征、混合特征、螺旋掃描特征）、曲面設(shè)計(jì)（曲面創(chuàng)建、曲面修剪、薄曲面的修剪、曲面合并與 延伸、將曲面面組轉(zhuǎn)化為實(shí)體或?qū)嶓w表面）、裝配設(shè)計(jì)（裝配約束、允許假設(shè)、元件的復(fù)制、元件的陣列、裝配體中的層操作、模型的外觀處理）、模型的測(cè)量與分析（模型的測(cè)量、模型的基本分析、曲線與曲面的曲率分析）、模型的視圖管理（定向視圖、樣式視圖、剖截面、簡(jiǎn)化表示、模型的分解、組合視圖）、工程圖的制作（工程圖的視圖、尺寸標(biāo)注、創(chuàng)建注釋文本、工程圖基準(zhǔn)、形位公差的標(biāo)注、表面粗糙度的標(biāo)注、工程圖的打?。┑? 本次設(shè)計(jì)將用到上述功能中的許多功能。 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 三、 注塑模具的分類及其組成 注塑模具的分類 注塑模具（實(shí)體圖如圖 1－ 1 所示）的種類很多，常見(jiàn)的有以下幾種分類方法 圖 1－ 1 （ 1）：按成型塑料的材料分為熱塑性塑料注塑模具和熱固性塑料注塑模具。 （ 2）：按所用注塑機(jī)的類型分為臥式注塑機(jī)用的注塑模具、立式注塑機(jī)用的注塑模具及三角式注塑機(jī)用的注塑模具。 （ 3）：按起采用的留道形式可分為普通流道注塑模具和熱流道注塑模具。 （ 4）：按模具的型腔樹(shù)木可分為單型腔模具和