摘要：Pro/E在壓鑄模具設計制造過程中的強大應用

　　隨著我國汽車、摩托車、家電等工業的迅速發展，工業產品的外形在滿足性能要求的同時，變得越來越復雜，而這些產品的制造離不開模具，這就要求模具制造行業以最快的速度、最低的成本、最高的質量生產出模具。為了達到上述要求，模具企業只有運用先進的管理手段和 CAD/CAM 集成制造技術，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

　　廣州型腔模具廠在92年開始應用Pro/ENGINEER軟件進行壓鑄模具的設計及制造，并應用該軟件先后完成了國家“八五”重點企業技術攻關課題《大型復雜壓鑄模的研制開發》及廣州市重點科技攻關項目《計算機輔助模具設計、制造及分析的應用研究》等科研開發項目，先后二次引起Pro/ENGINEER軟件，應用該軟件開發出了摩托車發動機、齒輪箱、汽車離合器殼體、家電等大型復雜壓鑄模具，完成了一百多套模具的三維造型、模具設計、數控加工編程，取得了巨大的經濟效益。

　　下面介紹我們應用 Pro/ENGINEER 軟件進行壓鑄模具設計及制造一些心得體會。

　　Pro/ENGINEER軟件的集成制造技術

　　模具CAD/CAE/CAM系統的集成關鍵是建立單一的圖形數據庫、在CAD、CAE、CAM，各單元之間實現數據的自動傳遞與轉換，使CAM、CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，減少中間建模的時間和誤差;借助計算機對模具性能、模具結構、加工精度、金屬液體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行反復修改和優化，將問題發現于正式生產前，大大縮短制模具時間，提高模具加工精度。

　　Pro/ENGINEER 軟件采用面向對象的統一數據庫和參數化造型技術，具備概念設計、基礎設計和詳細設計的功能 ，為模具的集成制造提供了優良的平臺。

　　Pro/ENGINEER的并行工程技術在模具中應用

　　模具是面向定單式的生產方式，屬于單性生產，制造過程復雜，要求交貨時間短。如果利用CAD、CAM單元技術制造模具，制造精度低、周期長，為了解決上述難題，我們將并行工程技術引入到模具制造過程中。

　　所謂并行工程是設計工程師在進行產品三維零件設計時就考慮模具的成型工藝、影響模具壽命的因素，并進行校對、檢查，預先發現設計過程的錯誤。在初步確立產品的三維模型后，設計、制造及輔助分析部門的多位工程師同時進行模具結構設計、工程詳圖設計、模具性能輔助分析及數控機床加工指令的編程，而且每一個工程師對產品所做的修改可自動反映到其他工程師那里，大大縮短設計、數控編程的時間。

　　在實際生產過程中，應用Pro/ENGINEER軟件，我們將原來模具結構設計→模具型腔、型芯二維設計→工藝準備→模具型腔、型芯設計三維造型→數控加工指令編程→數控加工的串行工藝路線改為由不同的工程師同時進行設計、工藝準備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設計、數控編程時間達 40%以上。

　　要實施并行工程關鍵要實現零件三維圖形數據共享，使每個工程師使用的圖形數據是絕對相同，并使每個工程師所做的修改自動反映到其他有關的工程師那里，保證數據的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER軟件具有的單一數據庫、參數化實體特征造型技術為實現并行工程提供了可靠的技術保證。

　　Pro/ENGINEER 軟件的使用技巧 建立適合自己的運行環境

　　在 Pro/ENGINEER 軟件中通過建立合適的 config.pro 文件，可以建立標準的 Pro/ENGINEER 軟件運行環境和非常個性化的運行環境，以提高使用效率，尤其是合理的使用 mapkey ，建立指令組合可減少選擇菜單的時間。

　　如使零件上色( shade )，只要在 config.pro 文件中加入 mapkey $ F4#VIEW ; #VIEW ; #COSMETIC ; #SHADE ; #DISPLAY ; #DONE-RETURN ;按 F4 芻就能完成上色的指令，減少選菜單的時間，提高使用效率。從此類推可完成任意指令的組合。

　　注意： pro/E/text 目錄下 config.pro 在啟動 pro/E 自動調入，統管整個運行環境，工作目錄下 config.pro 只對本目錄。

　　建立標準零件庫

　　利用 Pro/ENGINEER 軟件的參數化功能或指令編程技術，建立本單位常用的標準零件庫，

　　減少重復建模時間，提高設計效率。

　　注意精度( Accuracy )的設置

　　在模具設計時產生的種種問題可以通過提高精度(給一個較小的 Accuracy 數值)來解決。

　　在實體建模時有些有 Geom Check 的特征也可通過提高精度來解決。但精度越高，

　　Regeneration 零件的時間會越長。

　　倒角的技巧

　　⑴倒角應在拔模斜度完成后才進行，若先完成倒角，之后與倒角關聯的曲面可能無法完成拔模具斜度的設計。

　　⑵在進行某些實體倒角時，倒角面可在屏幕顯示，但無法完成倒角，這時將 Attachment Type 的選項中選擇 Make Surface 可產生倒角曲面，在將產生倒角曲面相合并( Merge ) , 用合并后產生的曲面切( Cut out )實體就可生成所需的實體。

　　注意 Geom Check 的提示，在造型階段應盡量消除有 Geom Check 的特征，否則在模具設計和加工時可能會有問題。

　　合理使用曲面同實體的混合造型技術

　　有些造型是無法用單一實體特征完成的，可用曲面造型技術完成有關的造型，在用 Protrusion 中的 Use Quit 指令將曲面轉換成實體，或用 Cut 中的 Use Quit 指令在實體中切出曲面的形狀。

　　模具設計

　　⑴使用拔模斜度檢查( Info → Srf Analysis → Draft Check )功能可檢查模具有無倒扣。

　　⑵建立分型面時若要實用實體表面，應盡量 Copy → Suef&bnd ，一次完成所需的曲面，不 要用 copy → Indiv surfs 的方式拷貝曲面，再將曲面合并( Merge )成所需曲面的方式。

　　單位轉換的技巧

　　在有些情況下將單位為英寸的文件轉換成單位為毫米的文件時，用 Seu up → Units → Length 菜單下 Same Size 指令時不能完成轉換，這時應選用 Same Dims 完成轉換，再用 Set up → Shrinkage 指令用計算縮水的方法將零件放大 25.4 倍，完成英寸到毫米的轉換。

　　零件的數控加工指令編程

　　⑴建立加工刀具及加工參數庫

　　建立本單位常用刀具及加工參數庫在進行數控加工指令編程時直接從數據庫中提取有 關的刀具及加工參數可大大縮短編程時間。

　　⑵在曲面加工時盡量使用 Mill Molding 指令方便選擇加工曲面，提高加工效率。

　　⑶適當調整 Cut_angle 的數值，有時能消除過切現象。

　　⑷設定加工參數時將 Circ_interpolation 中的可選項選為 Point _ only ，將加工數據用直接

　　方式輸出，將園弧加工轉化成直線加工，能消除數控加工園弧的錯誤。

　　⑸合理使用材料移出 (Material removal) 指令，能給加工仿真提供更多的方便及提高速度。

　　快速生成電極三維圖的方法

　　⑴利用裝配中 cut out 功能可非常快的產生型腔、型芯的整體電極圖。

　　⑵利用整體電極圖形用 cut 的功能可產生局部電極圖。

　　電極加工時火花位 ( 放電間隙 ) 的處理方法

　　⑴用球形及倒角刀具加工，可直接在加工參數 ( Stock allow ) 中給定負余量。

　　⑵使用直柄 ( Flat Endmill ) 時給定一個大于火花位置的倒角就可解決。

　　以上是我們使用 Pro/Engineer 軟件的一些心得體會，通過交流及探討使用心得，將可以擴大用戶一致的得益。