【正文】 束：將形狀和尺寸結(jié)合起來(lái)考慮，通過(guò)尺寸約束實(shí)現(xiàn)對(duì)幾何形狀的控制，造型必須以完整的尺寸參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)，不能漏標(biāo)尺寸（欠約束），也不能多標(biāo)尺寸（過(guò)約束）。 、 Pro/E核心技術(shù)特點(diǎn) ： 、實(shí)體造型：曲面造型只能描述形體的表面信息，而實(shí)體造型能精確表達(dá)零件的全部屬性。 第二部分 Pro/E應(yīng)用基礎(chǔ) 2 Pro/E草圖繪制 3 Pro/E實(shí)體造型命令 4 Pro/E曲面設(shè)計(jì)與操作 5 Pro/E組件設(shè)計(jì) 6 Pro/E圖層設(shè)計(jì)與操作 8 Pro/E的數(shù)據(jù)交換 7 Pro/E工程圖設(shè)計(jì) 10 實(shí)例與操作 9 Pro/E的文件管理 1 Pro/E簡(jiǎn)介 1 、 Pro/E簡(jiǎn)介 Pro/Engineer是由美國(guó) PTC公司開(kāi)發(fā)的 3D實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。同時(shí)提供三維模型向二維工程圖轉(zhuǎn)換的功能。 注射模 CAD系統(tǒng) 、模具詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)制品的信息模型、概念設(shè)計(jì)和 CAE分析結(jié)果進(jìn)行模具詳細(xì)設(shè)計(jì)。成本估計(jì)是直接得到模具的具體費(fèi)用，而制造難易估計(jì)是運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法得到注塑件的可制造度，以此判斷模具的制造性。注塑件可制造性評(píng)價(jià)在概念設(shè)計(jì)過(guò)程中完成，根據(jù)概念設(shè)計(jì)得到的方案進(jìn)行模具費(fèi)用估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 、 CAE分析 運(yùn)用有限元的方法，模擬塑料在模具型腔中流動(dòng)、保壓和冷卻過(guò)程，并進(jìn)行翹曲分析，以得到合適的注射工藝參數(shù)和合理的澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 、注塑制品構(gòu)造 將注塑制品的幾何信息以及非幾何信息輸入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部建立制品的信息模型，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供信息。 CAX在注射模中的應(yīng)用 、數(shù)控加工 復(fù)雜制品的模具成型零件多采用數(shù)控加工的方法制造，利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實(shí)時(shí)加工過(guò)程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，以保證加工過(guò)程的可靠性，同時(shí)還可自動(dòng)生成數(shù)控線切割指令、曲面的三軸、五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。 、模具開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)仿真 注塑模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求各部件運(yùn)動(dòng)自如，互不干涉，且對(duì)模具零件的順序動(dòng)作以及行程有嚴(yán)格的控制，運(yùn)用CAD技術(shù)可對(duì)模具開(kāi)模、合模以及制品被推出的全過(guò)程進(jìn)行仿真，從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處，并及時(shí)更正，以減少修模時(shí)間。采用基于知識(shí)（ KnowledgeBased Reasoning, KBR）和基于實(shí)例（ CaseBased Reasoning ,CBR）推理的專家系統(tǒng)的運(yùn)用，使塑料材料選擇簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確。 CAX在注射模中的應(yīng)用 、塑料制品的設(shè)計(jì) 基于特征的三維造型軟件為設(shè)計(jì)師提供了方便的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其強(qiáng)大的編輯修改功能和曲面造型功能以及逼真的顯示效果使設(shè)計(jì)者可以運(yùn)用自如地表現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)意圖，真正做到所想即所得，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)一并計(jì)算保存，為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)和分析打下良好的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 CAX在注射模中的應(yīng)用 塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工制造和模塑生產(chǎn)等幾個(gè)主要方面，它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來(lái)完成，它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化的過(guò)程。由于經(jīng)濟(jì)效益顯著，在日本、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、美國(guó)等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中，大多數(shù)專業(yè)塑料注射模廠采用了 CAD/CAE/CAM技術(shù)。 CAX必要性 、應(yīng)用 CAD/CAE/CAM技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具生產(chǎn)方式，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本，強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具行業(yè)的發(fā)展。但是在實(shí)際注射成型生產(chǎn)中，塑料熔體的流動(dòng)性能千差萬(wàn)別，制品和模具的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，工藝條件各不相同，僅憑有限的經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的公式難以對(duì)這些因素作全面的考慮和處理，設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的積累和公式的總結(jié)無(wú)法跟上塑料材料的發(fā)展和制品復(fù)雜程度及精度要求的提高，因此開(kāi)發(fā)過(guò)程中要反復(fù)試模和修模，導(dǎo)致 生產(chǎn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，產(chǎn)品質(zhì)量 難以得到保證，對(duì)于成型大型制品和精密制品，問(wèn)題更加突出。此后發(fā)展了一系列的數(shù)控機(jī)床，包括稱為 “ 加工中心 ” 的多功能機(jī)床，能從刀庫(kù)中自動(dòng)換刀和自動(dòng)轉(zhuǎn)換工作位置，能連續(xù)完成銳、鉆、餃、攻絲等多道工序，這些都是通過(guò)程序指令控制運(yùn)作的，只要改變程序指令就可改變加工過(guò)程，數(shù)控的這種加工靈活性稱之為 “ 柔性 ” 。 1952年美國(guó)麻省理工學(xué)院首先研制成數(shù)控銑床。而 CAE軟件可作靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，動(dòng)態(tài)分析；研究線性、非線性問(wèn)題；分析結(jié)構(gòu)（固體）、流體、電磁等。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)技術(shù) —— 基于 Pro/E的 注塑模 CAD 主講：李良喜 Email: :927855177 目錄 緒言 …………………………………………… 2 第一部分 CAX簡(jiǎn)介 …………………………… 2 第二部分 Pro/E基本操作 ………………… 10/8 第三部分 Pro/E注射模具設(shè)計(jì) ………… 10/6 緒言 1. 教學(xué)目標(biāo)：了解 CAX的基本概念及 CAE模具設(shè)計(jì)軟件基本操作方法； 2. 教學(xué)安排：理論講授與上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合； 3. 預(yù)修課程：塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 4. 學(xué)習(xí)要求：理論課時(shí) /課后練習(xí) =1/2； 5. CAE軟件： Proe Wildfire ； 6. 考試方法：考查。 第一部分 CAX簡(jiǎn)介 CAX概念 CAX的必要性 CAX在注塑模中的應(yīng)用 注射模 CAD系統(tǒng) CAX概念 、 CAD概念： 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD(Computer Aided Design) 是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作 。 CAX概念 、 CAE概念： 工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助工程 CAE(Computer Aided Engineering)，指用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等。 CAX概念 、 CAM概念： CAM (puter Aided Manufacturing，計(jì)算機(jī)輔助制造 )的核心是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制 (簡(jiǎn)稱數(shù)控 )，是將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于制造生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程或系統(tǒng)。數(shù)控的特征是由編碼在穿孔紙帶上的程序指令來(lái)控制機(jī)床。 CAX必要性 、傳統(tǒng)的塑料注射成型開(kāi)發(fā)方法主要是 嘗試法 ，依據(jù)設(shè)計(jì)者有限的經(jīng)驗(yàn)和比較簡(jiǎn)單的計(jì)算公式進(jìn)行產(chǎn)品和工藝開(kāi)發(fā)。 CAX必要性 、二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設(shè)計(jì)的多品種、復(fù)雜化，市場(chǎng)的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外采用模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)可使設(shè)計(jì)時(shí)間縮短 50%，制造時(shí)間縮短 30%，成本下降 10%，塑料原料節(jié)省 7%，一次試模成功率提高45%～ 50%。在國(guó)際模具市場(chǎng)上，日本模具無(wú)論是在交貨時(shí)間、開(kāi)發(fā)成本，還是在精度方面，都處于領(lǐng)先地位，其原因就是日本模具行業(yè)較早地引入了模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來(lái)越難以滿足市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)在注塑模中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾方面。強(qiáng)大的工程數(shù)據(jù)庫(kù)包括了各種塑料的材料特性，且添加方便。 CAX在注射模中的應(yīng)用 、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模具結(jié)構(gòu)要根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量來(lái)決定，它包括型腔數(shù)目及排列方式、澆注系統(tǒng)、成型部件、冷卻系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等幾大部分，同時(shí)要盡量采用標(biāo)準(zhǔn)模架，計(jì)算機(jī)技術(shù)在注塑模具中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。 CAX在注射模中的應(yīng)用 、注塑過(guò)程數(shù)值分析 模擬塑料熔體在模腔中的流動(dòng)與保壓過(guò)程，其結(jié)果包括熔體在澆注系統(tǒng)和型腔中流動(dòng)過(guò)程的動(dòng)態(tài)圖，提供不同時(shí)刻熔體及制品在型腔各處的溫度、壓力、剪切速率、切應(yīng)力以及所需的最大鎖模力等，其預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義；計(jì)算模具在注塑過(guò)程中最大的變形和應(yīng)力，以此來(lái)檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)剛度能否保證模具正常工作；對(duì)制品可能發(fā)生的翹曲進(jìn)行預(yù)測(cè)可在模具制造之前及時(shí)采取補(bǔ)救措施；分析模壁的冷卻過(guò)程，其預(yù)測(cè)結(jié)果有助于縮短模具冷卻時(shí)間、改善制品在冷卻過(guò)程中的溫度分布不均勻性。 CAX在注射模中的應(yīng)用 注射模 CAD系統(tǒng) 一個(gè)完善的注塑模 CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)包括注塑制品構(gòu)造、模具概念設(shè)計(jì)、 CAE分析、模具評(píng)價(jià)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 CAM。 注射模 CAD系統(tǒng) 、模具概念設(shè)計(jì) 根據(jù)注塑制品的信息模型采用基于知識(shí)和基于實(shí)例的推理方法，得到模具的基本結(jié)構(gòu)形式和初步的注塑工藝條件，為隨后的詳細(xì)設(shè)計(jì)、 CAE分析、制造性評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。 注射模 CAD系統(tǒng) 、模具評(píng)價(jià) 模具評(píng)價(jià)包括可制造性評(píng)價(jià)和可裝配性評(píng)價(jià)兩部分。模具費(fèi)用估計(jì)可分為模具成本的估計(jì)和制造難易估計(jì)兩種模式?？裳b配性評(píng)價(jià)是在模具詳細(xì)設(shè)計(jì)完成后，對(duì)模具進(jìn)行開(kāi)啟、閉合、勾料、抽芯、工件推出動(dòng)態(tài)模擬，在模擬過(guò)程中自動(dòng)檢查零件之間是否干涉，以此來(lái)評(píng)價(jià)模具的可裝配性。包括成型零件設(shè)計(jì)和非成型零部件設(shè)計(jì)，成型零件包括型芯、型腔、成型桿和澆注系統(tǒng)，非成型零部件包括脫模機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)以及其它典型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 、 CAM 主要是利用支撐系統(tǒng)下掛的 CAM軟件完成成型零件的虛擬加工過(guò)程，并自動(dòng)編制數(shù)控加工的 NC代碼。屬于高端 CAD/CAE/CAM軟件，支持復(fù)雜產(chǎn)品的研發(fā)和制造的多方面需求。 、基于特征：將某些具有代表性的平面幾何形狀定義為特征，并將其所有尺寸存為可變參數(shù)，進(jìn)而形成實(shí)體，以此為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行復(fù)雜幾何形體的構(gòu)造。 、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改：通過(guò)修改尺寸數(shù)值來(lái)改變幾何形狀。 Pro/E簡(jiǎn)介 、 Pro/E界面組成 Pro/E簡(jiǎn)介 、 Pro/E基本模塊： 草圖模塊； 實(shí)體造型模塊； 曲面模塊； 裝配模塊； 工程圖模塊； 模具模塊； 加工模塊。 草圖模塊：草繪步驟 /草繪環(huán)境 基本圖線的繪制 :直線 /園 /園弧 /矩形 /倒園角 /現(xiàn)有邊 . 約束設(shè)置：水平 /豎直