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1、第1章模具设计基础第1页，共25页，编辑于2022年，星期日1.1 模具入门知识模具入门知识1.1.1 模具的定义和分类模具的定义和分类1.1.2 Pro/E模具设计模块模具设计模块1.1.3 Pro/E模具设计术语模具设计术语1.1.4 Pro/E模具设计流程模具设计流程第2页，共25页，编辑于2022年，星期日1.1.1 模具的定义和分类模具的定义和分类 模模具具是是指指能能够够使使坯坯料料（如如金金属属、塑塑料料、橡橡胶胶、玻玻璃璃、陶陶瓷瓷等等）在在外外力力作作用用下下成成为为具具有有特特定定形形状状和和尺尺寸寸的的制制件件的的工工具具，它它具具有有特特定定的轮廓或内腔形状。的轮廓或内
2、腔形状。模模具具一一般般分分为为动动模模和和定定模模两两部部分分，两两者者分分开开时时可可以以装装入入坯坯料料或或取取出出制制件件；两两者者合合拢拢时时可可以以使使坯坯料料成成型型。外外力力可可以以通通过过模模具具施施加加在在坯料上，也可以通过气压、柱塞或冲头施加在坯料上。坯料上，也可以通过气压、柱塞或冲头施加在坯料上。第3页，共25页，编辑于2022年，星期日注塑机 模具除自身部分外，通常还需要模架、导向装置和制件顶出装置等部件加以辅助，这些部件大都通用，可以适用于不同类型的模具动模 定模 型腔中的坯料 动模和定模分开，制件被取出第4页，共25页，编辑于2022年，星期日模具种类繁多，按照不
3、同的标准可以划分为不同的类型。模具种类繁多，按照不同的标准可以划分为不同的类型。（1）按按照照成成型型材材料料的的不不同同可可以以分分为为：用用来来加加工工金金属属制制品品的的模模具和用来加工非金属制品的模具。具和用来加工非金属制品的模具。（2）按按照照本本身身材材料料的的不不同同可可以以分分为为：砂砂型型模模具具、金金属属模模具具、真空模具和石蜡模具等。真空模具和石蜡模具等。（3）按按照照加加工工工工艺艺和和成成型型材材料料的的不不同同可可以以分分为为：锻锻造造模模具具、塑塑料料模模具具（包包括括注注塑塑模模具具、吹吹塑塑模模具具和和挤挤塑塑模模具具等等）、压压铸铸模模具具、粉粉末末冶冶金金
4、模模具具、冲冲压压模模具具、橡橡胶胶模模具具、玻玻璃璃模模具具和和陶陶瓷模具等。瓷模具等。第5页，共25页，编辑于2022年，星期日1.1.2 Pro/E模具设计模块模具设计模块 Pro/E可可以以满满足足各各种种模模具具的的设设计计需需要要，而而且且易易用用、可可靠靠、智能、高效，该软件提供了以下几种模具功能模块。智能、高效，该软件提供了以下几种模具功能模块。基基础础模模块块（Foundation）和和组组件件模模块块（Assembly）：将将模模具具作作为为普普通通组组件件进进行行设设计计，先先通通过过这这两两个个基基本本模模块块设设计计出出模模具具元元件件，再将模具元件装配成模具组件。再
5、将模具元件装配成模具组件。模模具具设设计计模模块块（Pro/Moldesign）：用用来来设设计计注注塑塑模模具具型型腔腔和吹塑模具型腔等。和吹塑模具型腔等。第6页，共25页，编辑于2022年，星期日铸铸造造模模具具模模块块（Pro/Casting）：用用来来设设计计合合金金压压铸铸模模具具型型腔腔和浇注模具型腔等。和浇注模具型腔等。EMX（模模具具设设计计专专家家）：是是Pro/E软软件件的的外外挂挂模模块块，用用来来为各种模具设计模架。为各种模具设计模架。钣钣金金模模架架库库模模块块（PDX）：是是Pro/E软软件件的的外外挂挂模模块块，用用来为冲压模具设计模架。来为冲压模具设计模架。塑塑
6、料料顾顾问问（Plastic Advisor）：用用来来对对注注塑塑模模具具进进行行铸铸模模填充分析。填充分析。第7页，共25页，编辑于2022年，星期日1.1.3 Pro/E模具设计术语模具设计术语 在在使使用用Pro/E进进行行模模具具设设计计时时经经常常会会碰碰到到一一些些术术语语，熟熟悉悉这这些术语，对于理解和掌握些术语，对于理解和掌握Pro/E模具设计具有很大的帮助。模具设计具有很大的帮助。设设计计模模型型：也也叫叫参参照照零零件件，是是模模具具要要制制造造的的产产品品原原型型，它决定了模具的类型、型腔结构等。它决定了模具的类型、型腔结构等。相机壳设计模型第8页，共25页，编辑于20
7、22年，星期日参参照照模模型型：系系统统以以设设计计模模型型为为基基础础在在模模具具模模型型中中生生成成的的参参照照几几何何，并并用用其其替替代代设设计计模模型型参参与与模模具具设设计计。参参照照模模型型和和设设计计模模型型往往往往是是不不相相同同的的，因因为为设设计计模模型型并并不不总总是是包包含含成成型型或或铸铸造造技术要求的设计元素，如设置收缩率、添加拔模和圆角等。技术要求的设计元素，如设置收缩率、添加拔模和圆角等。工工件件模模型型：也也叫叫坯坯料料模模型型，代代表表直直接接参参与与熔熔料料成成型型的的模模具具元元件件的的整整个个体体积积，它它应应包包围围所所有有的的参参照照模模型型、模
8、模穴穴、浇浇口口、流流道和冒口等。道和冒口等。参照模型工件模型第9页，共25页，编辑于2022年，星期日收收缩缩率率：将将制制件件从从模模具具中中取取出出并并冷冷却却至至室室温温后后，其其尺尺寸寸会会发发生生收收缩缩，也也就就是是说说制制件件的的尺尺寸寸要要比比模模具具型型腔腔小小一一些些，而而收收缩缩率率就就是是衡衡量量尺尺寸寸收收缩缩大大小小的的参参数数。在在设设计计模模具具型型腔腔时时通通过过设设置置收缩率，可以抵消由于制件收缩而产生的误差。收缩率，可以抵消由于制件收缩而产生的误差。模模具具模模型型：一一个个装装配配体体（即即组组件件，扩扩展展名名为为.mfg），它它包包括括参参照照模模
9、型型、工工件件、分分型型面面、各各种种型型腔腔组组件件特特征征、模模具具体体积积块块、模具元件和铸模等，它是模具模块的最高级模型。模具元件和铸模等，它是模具模块的最高级模型。第10页，共25页，编辑于2022年，星期日分分型型面面：由由一一个个或或多多个个曲曲面面组组成成，能能够够将将工工件件或或现现有有体体积积块块分分割割开开的的一一种种曲曲面面特特征征，要要求求其其必必须须与与要要分分割割的的工工件件、体体积积块块完完全全相相交。交。分型面第11页，共25页，编辑于2022年，星期日铸铸模模：铸铸造造最最终终的的制制件件，通通过过观观察察铸铸件件可可以以检检查查其其是是否否与与设计模型一致
10、。设计模型一致。开开模模：模模拟拟模模具具的的打打开开过过程程，即即分分离离模模具具，取取出出制制件件，该该过过程可以检查模具设计是否合理。程可以检查模具设计是否合理。模拟模具的打开过程（即开模仿真）第12页，共25页，编辑于2022年，星期日1.1.4 Pro/E模具设计流程模具设计流程利利用用模模具具设设计计模模块块（Pro/Moldesign）可可以以模模拟拟模模具具的的设设计计过过程程。模模具具设设计计由由许许多多环环节节组组成成，且且密密不不可可分分，其其基基本本设设计流程如下。计流程如下。（1）创创建建模模具具模模型型：模模具具模模型型由由参参照照模模型型和和工工件件模模型型组组成
11、成，前前者者对对应应的的设设计计模模型型一一般般在在零零件件模模式式下下创创建建，然然后后装装配配到到模模具具模模式中，工件模型则通常直接在模具模式下创建。式中，工件模型则通常直接在模具模式下创建。（2）设设置置收收缩缩率率：由由于于制制件件在在冷冷却却固固化化后后，会会出出现现收收缩缩，为为了了弥弥补补这这种种缺缺陷陷，需需要要在在整整个个模模型型上上按按比比例例或或按按尺尺寸寸设设置置收收缩率。缩率。第13页，共25页，编辑于2022年，星期日（3）创创建建分分型型面面或或体体积积块块：创创建建合合理理的的分分型型面面，用用其其对对工工件进行分割，或者直接创建模具体积块。件进行分割，或者直
12、接创建模具体积块。（4）分分割割工工件件：利利用用分分型型面面或或模模具具体体积积块块将将工工件件分分割割成成多多个个单单独的模具体积块。独的模具体积块。（5）抽抽取取模模具具元元件件：通通过过抽抽取取模模具具体体积积块块得得到到模模具具实实体体元元件件（如凹模、凸模等）。（如凹模、凸模等）。（6）创创建建浇浇注注系系统统和和冷冷却却系系统统：为为模模具具创创建建进进料料通通道道和和水水冷冷系统等。系统等。第14页，共25页，编辑于2022年，星期日（7）模模具具检检测测：对对模模具具进进行行分分析析检检测测，包包括括拔拔模模检检测测、吃吃水线检测、厚度检测和分型面检查等。水线检测、厚度检测和
13、分型面检查等。（8）创建铸件）创建铸件：用坯料填充模具型腔，从而创建模具铸件。：用坯料填充模具型腔，从而创建模具铸件。（9）开模仿真）开模仿真：模拟打开模具。：模拟打开模具。（10）创创建建模模架架：为为模模具具创创建建模模架架，也也可可直直接接从从EMX中中调调用用标准的模架零件来创建。标准的模架零件来创建。第15页，共25页，编辑于2022年，星期日综合实例综合实例1熟悉模具设计环境熟悉模具设计环境此综合实例的操作过程请参考本书配套光盘中的“综合实例1熟悉模具设计环境.avi”视频文件模具型腔中的铸件模具工具栏第16页，共25页，编辑于2022年，星期日1.2 模具设计方法模具设计方法1.
14、2.1 组件设计法组件设计法法兰螺帽模具法兰螺帽模具1.2.2 分型面法分型面法盘形螺母模具盘形螺母模具1.2.3 体积块法体积块法键帽模具键帽模具第17页，共25页，编辑于2022年，星期日1.2.1 组件设计法组件设计法法兰螺帽模具法兰螺帽模具Pro/E软软件件提提供供了了许许多多模模具具设设计计模模块块和和工工具具，用用户户在在设设计计模模具具时时，可可以以根根据据产产品品的的具具体体形形状状、样样式式和和复复杂杂程程度度，选选用用不不同同的的设设计计方方法法，主主要要包包括括组组件件设设计计法法、分分型型面面法法和和体体积积块法块法等。等。组组件件设设计计法法是是指指在在不不进进入入模
15、模具具设设计计模模块块（Pro/Moldesign）的的情情况况下下，直直接接在在组组件件模模块块下下设设计计模模具具，其其操操作作方方法法和和一一般般的的零零件件建建模模、组组件件装装配配过过程程类类似似。该该方方法法虽虽然然操操作作比比较较繁繁琐琐，但但容容易易理理解解，应应用用广广泛泛，理理论论上上适适用用于于所所有有产产品品，特特别别是是造造型复杂的产品。型复杂的产品。第18页，共25页，编辑于2022年，星期日组件设计法是Pro/E模具设计的基本方法，主要借助零件建模工具、组件装配和分解工具来完成模具设计。此为用组件法设计的法兰螺帽模具第19页，共25页，编辑于2022年，星期日1.
16、2.2 分型面法分型面法盘形螺母模具盘形螺母模具分分型型面面法法是是指指在在Pro/E的的模模具具设设计计模模块块（Pro/Moldesign）下下利利用用各各种种专专用用工工具具进进行行模模具具设设计计，由由于于整整个个模模具具设设计计过过程程的的重重点点在在于于分分型型面面的的创创建建，只只要要创创建建出出分分型型面面，其其他他工工作作（如如分分割割工工件件、抽抽取取模模具具元元件件、开开模模等等）就就会会变变得得比比较较简简单单，因此称为分型面法。因此称为分型面法。分分型型面面法法利利用用专专门门的的模模具具设设计计工工具具（如如工工件件创创建建工工具具、模模具具元元件件创创建建工工具具
17、、开开模模工工具具等等）进进行行，可可以以大大大大提提高高模模具具设设计计的的效效率率，因此在模具设计工作中使用最为频繁。因此在模具设计工作中使用最为频繁。第20页，共25页，编辑于2022年，星期日分型面法是最常用的一种模具设计方法，其难点在于构建分型面。此为采用分型面法设计的盘形螺母模具第21页，共25页，编辑于2022年，星期日1.2.3 体积块法体积块法键帽模具键帽模具体体积积块块法法是是指指直直接接创创建建出出一一系系列列模模具具体体积积块块（即即封封闭闭的的三三维维空空间间曲曲面面），并并利利用用这这些些体体积积块块分分割割其其他他体体积积块块，再再经经过过抽抽取取模模具具元元件件
18、、铸铸模模和和开开模模仿仿真真等等操操作作完完成成模模具具产产品品的的设设计计。该该方方法法多多用用于于分分型型面面难难以以构构建建或或其其他他较较为为复复杂杂的的情情况况，虽然操作过程有些繁琐，但在某些特殊情况下比较有效。虽然操作过程有些繁琐，但在某些特殊情况下比较有效。体体积积块块法法也也是是在在模模具具设设计计模模块块（Pro/Moldesign）下下进进行行的的，主主要要利利用用零零件件建建模模知知识识和和一一些些体体积积块块操操作作完完成成设设计计。它它和和分分型型面面法法统称为统称为“模具模块法模具模块法”。第22页，共25页，编辑于2022年，星期日此为采用体积块法设计的键帽模具第23页，共25页，编辑于2022年，星期日综合实例综合实例2 设计锻造模具设计锻造模具拔叉模具拔叉模具上模铸件下模关于此模具的设计方法，请参考本书配套光盘中的“综合实例2 设计锻造模具拔叉模具.avi”视频文件第24页，共25页，编辑于2022年，星期日谢谢本章结束第25页，共25页，编辑于2022年，星期日