第3章基于Pro/ENGINEERWildfire2.0模具設計入門3.1模具設計步驟3.2設計任務3.3實例效果展示3.4名片盒蓋的造型3.5名片盒蓋的模具設計3.1模具設計步驟模具設計的具體流程如下：產(chǎn)品模型的創(chuàng)建→模具工件的建立→收縮率的設計→分型面的設計→創(chuàng)建模具體積塊→建立模具型芯、滑塊等元件→創(chuàng)建模具流道、水線等特征→裝配標準模架→安裝模架標準件→模具模擬開模→模具型腔的數(shù)控加工。

Pro/E模具設計主要包括以下四個方面的內(nèi)容：

(1)創(chuàng)建模具成型零件。設計模具之前，必須進行零件設計，產(chǎn)生一個添加到模具模型中的零件原型，這個零件原型將是模具設計和加工的原型。模具的設計都是從設計模型開始的，設計模型決定了模具型腔和型芯的形狀，是模具設計的前提和依據(jù)。

(2)創(chuàng)建模具型腔。該過程包括建立模具模型、設定收縮率、建立分模面、建立模具體積塊、模具模擬開模操作。

(3)裝配模具標準件。模具模架和其它一些模具標準元件可直接從Pro/E提供的模塊中選用，也可自行設計，依個人的喜好來選擇模具標準件裝配方式。

(4)模具型腔的數(shù)控加工。對加工模型、刀具、機床及加工參數(shù)進行設置，生成刀位數(shù)據(jù)文件，通過模擬仿真，生成數(shù)控代碼，從而完成型腔的加工。3.2設計任務設計內(nèi)容：名片盒蓋模具設計(產(chǎn)品圖如圖3-1所示）。圖3-1名片盒蓋產(chǎn)品圖3.3實例效果展示名片盒蓋模具的設計操作流程如下：拉伸名片盒體特征→創(chuàng)建圓角特征→創(chuàng)建抽殼特征→剪切殼體側面弧線→創(chuàng)建矩形裝飾邊→創(chuàng)建工件→創(chuàng)建分型面→分割模具體積塊→抽取模具元件→創(chuàng)建澆注系統(tǒng)→模擬開模。實例效果流程如圖3-2所示。

(c)創(chuàng)建抽殼特征(d)創(chuàng)建弧形特征(a)拉伸盒體特征(b)創(chuàng)建圓角特征

(e)創(chuàng)建矩形裝飾邊(f)創(chuàng)建工件(g)創(chuàng)建分型面(h)分割模具體積塊

(i)模具體積塊(j)打開模具(k)出模產(chǎn)品圖3-2實例效果展示及流程圖3.4名片盒蓋的造型

1.設置工作目錄先在D盤根目錄下建立一個名為【mingpianhegai】的目錄(當然也可以是硬盤上任何一個非中文目錄)。打開Pro/EWildfire2.0進入其工作界面，在主菜單中選擇【文件/設置工作目錄】，打開【選擇工作目錄】對話框，選擇建立好的【mingpianhegai】目錄，點擊【確定】按鈕，設置工作目錄完畢。

2.新建零件設計文件單擊【文件/新建】命令或圖標按鈕，彈出【新建】對話框，在【類型】中選擇【零件】，在【子類型】中選擇【實體】，在【名稱】中輸入文件名【mingpianhegai】，去掉【使用省缺模板】復選框的勾選標記，如圖3-3所示，單擊【確定】按鈕。圖3-3【新建】對話框彈出【新文件選項】對話框，選擇【mmns_part_solid】，如圖3-4所示，單擊【確定】按鈕。圖3-4【新文件選項】對話框

3.建立名片盒蓋模型

1)創(chuàng)建模型主體單擊【插入/拉伸】命令或工具欄上的圖標按鈕，在拉伸特征操作面板上單擊【放置/定義】命令，如圖3-5所示，彈出【草繪】對話框，如圖3-6所示。在“草繪”對話框中選【TOP】為草繪平面，選【RIGHT】為參照面，單擊【草繪】按鈕，彈出“參照”對話框，選【RIGHT】基準面和【FRONT】基準面為草繪的尺寸基準線，如圖3-7所示。單擊【關閉】按鈕，進入草繪界面，開始繪制名片盒蓋的外型截面，如圖3-8所示。在拉伸特征操控板中單擊【選擇】選項，在【深度】欄中，【第1側】選擇【盲孔】，深度值輸入20.00，然后單擊按鈕，生成的拉伸特征如圖3-9所示。圖3-5拉伸特征操控板

圖3-6【草繪】對話框圖3-7【參照】對話框

圖3-8繪制盒體截面圖3-9生成的拉伸特征

2)倒圓角單擊【插入/倒圓角】命令或工具欄上的圖標按鈕，在圓角特征操作面板上輸入圓角半徑5.00，如圖3-10所示，按住Ctrl鍵，依次選擇四條側棱，單擊按鈕，完成側棱倒角。輸入圓角半徑值1.00，按住Ctrl鍵，依次選擇如圖3-11所示的盒體上表面的棱邊，單擊按鈕，圓角特征如圖3-12所示。圖3-10圓角特征操作面板圖3-11選擇倒圓角的棱邊

圖3-12生成圓角特征

3)抽殼單擊【插入/殼】命令或工具欄上的圖標按鈕，將殼特征操作面板上的【厚度】輸入4.00，如圖3-13所示，然后單擊【參照】按鈕，單擊【移除的曲面】，然后選擇抽殼表面，如圖3-14所示，單擊按鈕，生成殼特征，如圖3-15所示。圖3-13殼特征操作面板

圖3-14選擇抽殼表面

圖3-15生成殼特征

4)創(chuàng)建名片盒蓋兩側弧面單擊圖標按鈕，在拉伸特征操作面板上單擊【放置/定義】，打開【草繪】對話框，選【FRONT】為草繪平面，選【RIGHT】為參照面，單擊【草繪】。在【參照】對話框中選【RIGHT】基準面為草繪的尺寸基準線，單擊【關閉】按鈕。進入草繪界面后，選用直線圖標按鈕和圓弧圖標按鈕，繪制如圖3-16所示截面，完成后單擊按鈕。在拉伸特征操控板上單擊【選項】，在深度第一側和第二側均選擇【穿透】，并點擊圖標按鈕去除截面生成特征部分，單擊按鈕，得到如圖3-17所示的圖形。圖3-16草繪弧線截面

圖3-17生成兩側弧面

5)創(chuàng)建上表面矩形裝飾邊單擊圖標按鈕，單擊【放置/定義】，打開【草繪】對話框，點選名片盒蓋上表面為草繪平面，【RIGHT】為參照面，單擊【草繪】按鈕進入草繪界面，如圖3-18所示。圖3-18選擇草繪平面和【草繪】對話框單擊直線圖標按鈕，繪制76×46及74×44矩形截面，如圖3-19所示，完成后單擊按鈕，在拉伸特征操作面板中輸入深度值0.50，單擊按鈕，完成名片盒蓋的三維造型，如圖3-20所示。圖3-19草繪除料截面

圖3-20名片盒蓋的三維造型圖3.5名片盒蓋的模具設計

1.新建模具設計文件單擊【文件/新建】命令或工具欄中的按鈕，在【新建】對話框的【類型】項選擇【制造】；在【子類型】項選擇【模具型腔】；在【名稱】欄內(nèi)輸入文件名mingpianhegai，去掉【使用缺省模板】前的復選標記，如圖3-21所示，單擊【確定】按鈕。在彈出的【新文件選項】對話框中，選擇【mmns_mfg_mold】，如圖3-22所示，單擊【確定】按鈕，進入模具設計環(huán)境。圖3-21【新建】對話框圖3-22【新文件選項】對話框

2.建立模具模型

(1)在菜單管理器中選擇【模具模型/裝配/參照模型】命令或直接點擊工具欄上的圖標按鈕，彈出【打開】對話框，選取零件mingpianhegai.prt，單擊【打開】按鈕。

(2)系統(tǒng)彈出【元件放置】對話框，單擊圖標按鈕，系統(tǒng)將按照缺省的方式將模型裝配進來，參考零件便會出現(xiàn)在屏幕中間，參考模型的三個基準面與模具設計的基準面相重合，如圖3-23所示。圖3-23參考零件放置

(3)在【元件放置】對話框中單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)打開【創(chuàng)建參照模型】對話框，選擇【按參照合并】，如圖3-24所示，單擊【確定】按鈕即可完成參考零件的裝配。在菜單管理器中單擊【完成/返回】命令后，回到系統(tǒng)主菜單。

圖3-24【創(chuàng)建參照模型】對話框

3.創(chuàng)建工件

(1)在菜單管理器中選擇【模具模型/創(chuàng)建/工件/手動】命令，彈出【元件創(chuàng)建】對話框。

(2)在【元件創(chuàng)建】對話框中輸入名稱mingpianhegai-wrk，點擊【確定】按鈕，如圖3-25所示。同時彈出【創(chuàng)建選項】對話框，選擇【創(chuàng)建特征】，點擊【確定】按鈕，如圖3-26所示。

圖3-25【元件創(chuàng)建】對話框圖3-26【創(chuàng)建選項】對話框

(3)在菜單管理器中選擇【加材料/拉伸/實體/完成】命令，進入草繪界面，選【MAIN.PARING.PLN】為草繪平面，【RIGHT】為參照面，繪制140×100的截面，如圖3-27所示，完成后單擊按鈕。圖3-27繪制工件截面

(4)在拉伸特征操作面板上單擊【選項】，深度分別輸入30.00和20.00，如圖3-28所示。

圖3-28【選項】對話框

(5)完成后單擊按鈕，再單擊【完成】按鈕回到主菜單，即可完成工件的創(chuàng)建。

4.設置收縮率單擊菜單管理器中的【收縮/按尺寸/完成】命令，系統(tǒng)將彈出【按尺寸收縮】對話框，選擇所有尺寸，【比率】項輸入0.005，如圖3-29所示，單擊按鈕。在菜單管理器中單擊【完成】按鈕，返回系統(tǒng)主菜單。圖3-29【按尺寸收縮】對話框

5.設計澆道系統(tǒng)我們可以直接利用【特征】中的【切剪材料】特征來建立流道和澆口。

(1)在菜單管理器中選擇【特征型腔組建/實體/切減材料/旋轉/完成】命令。

(2)單擊拉伸特征操作面板上【放置/定義】，彈出【草繪】對話框，如圖3-30所示，選【MOLD_FRONT】坐標平面作為繪圖面，效果如圖3-31所示，單擊【草繪】按鈕，打開如圖3-32所示的【參照】對話框。圖3-30【草繪】對話框圖3-31選擇繪圖面圖3-32【參照】對話框

(3)系統(tǒng)默認【MOLD_RLGHT】坐標平面和【MAIN_PARTING_PLN】坐標平面為繪圖參考面，不進行更改，單擊【關閉】按鈕后，進入截面圖繪制環(huán)境。

(4)在截面圖繪制環(huán)境中，單擊圖標按鈕建立回轉中心線，單擊圖標按鈕繪制如圖3-33所示的截面圖，截面放大后如圖3-34所示，主流道直徑設為2，澆口直徑設為0.5，再單擊軟件右側特征工具欄下方的按鈕即可完成截面繪制，單擊拉伸特征操作面板上的按鈕，完成流道和澆口建立。單擊【完成→返回】命令后，返回系統(tǒng)主菜單。圖3-33流道及澆口草繪截面圖圖3-34澆口截面放大圖及流道

6.設計分型面

1)復制分型面

(1)在菜單管理器中選擇【分型面/創(chuàng)建】命令，彈出【分型面名稱】對話框，如圖3-35所示。

(2)在圖3-35中接受默認的分型面名稱，單擊【確定】按鈕，彈出如圖3-36所示的【曲面定義】菜單。圖3-35【分型面名稱】對話框圖3-36【曲面定義】菜單

(3)在如圖3-36所示的【曲面定義】菜單中選擇【增加】命令，彈出如圖3-37所示的【曲面選項】菜單，選擇【復制/完成】命令，彈出如圖3-38所示的【曲面：復制】對話框。圖3-37【曲面選項】菜單圖3-38【曲面：復制】對話框

(4)在模型樹上點擊【MINGPIANHEGAI_WPK.PRT】，按右鍵彈出快捷菜單，如圖3-39所示，選擇【隱藏】，隱藏工件，便于選取參考零件上的曲面。

(5)選取【曲面：復制】對話框中的第一項【曲面定義】，單擊對話框下部的【定義】按鈕，然后按住Ctrl鍵，用鼠標逐一選取選擇如圖3-40所示模型盒里的所有曲面。

(6)單擊如圖3-38所示的【曲面：復制】對話框中【確定】按鈕，完成曲面復制。此時系統(tǒng)正在分模面建立狀態(tài)，不要退出該狀態(tài)，接著進行下面的操作。圖3-39選擇隱藏命令圖3-40曲面復制

2)創(chuàng)建拉伸分型面

(1)首先恢復隱藏的毛坯模型，然后在菜單管理器中選擇【增加/拉伸/完成】命令，彈出【屬性】菜單，選擇【單側/開放終點/完成】命令，如圖3-41所示。系統(tǒng)提示選擇繪圖面，單擊選擇如圖3-42所示毛坯的前面為繪圖面。圖3-41【屬性】菜單圖3-42選擇繪圖面

(2)系統(tǒng)提示選擇繪圖參考，選擇毛坯模型的兩條互相垂直的邊作為繪圖參考邊。進入截面圖繪制環(huán)境中，單擊圖標按鈕選取已存在的弧線，點擊圖標按鈕繪制兩側直線，完成如圖3-43所示曲面截面。

(3)單擊右側特征工具欄下方的按鈕，彈出【指定到】菜單，選擇【盲孔/完成】命令，輸入曲面拉伸的深度100(等于毛坯的寬度)，單擊【確定】按鈕，即可完成拉伸曲面的建立。不需退出分模面建立狀態(tài)，繼續(xù)進行下面的操作。圖3-43曲面截面圖圖3-44【曲面合并】對話框

3)合并分型面在菜單管理器中選擇【合并】命令，彈出如圖3-44所示的【曲面合并】對話框。

在【主面組】項中選擇在步驟1)中用復制創(chuàng)建的分型面；在【附加面組】項中選擇在步驟2)中用拉伸創(chuàng)建的分型面(為方便選擇，請將毛坯模型和參考零件模型隱藏，只留下曲面)，在【合并類型】區(qū)域中選擇【連接】，在【附加面組側】項中選擇【側1】，單擊按鈕完成曲面合并。圖3-44【曲面合并】對話框

(2)在菜單管理器中選擇【完成/返回】命令，然后在【分型面】菜單中選擇【著色】命令來檢驗剛生成的分型面，渲染效果如圖3-45所示。圖3-45分型面著色

(3)在菜單管理器中選擇【完成/返回】命令后，返回系統(tǒng)主菜單，并恢復隱藏的工件模型和參考零件，分型面創(chuàng)建完成，如圖3-46所示。圖3-46分型面

7.建立模具體積塊

(1)單擊菜單管理器中的【模具體積塊/分割/完成】命令，彈出【分割】對話框，如圖3-47所示。圖3-47【分割】對話框

(2)系統(tǒng)提示選擇分型面，用鼠標單擊已經(jīng)生成的分型面，彈出【體積塊名稱】對話框，如圖3-48所示。在對話框的空白處輸入屏幕上高亮顯示部分的名稱mingpianhegai-tm，單擊【確定】按鈕。

(3)再次彈出如圖3-49所示的【體積塊名稱】對話框，輸入屏幕上另一高亮顯示部分的名稱mingpianhegai-am，單擊【確定】按鈕，在菜單管理器中選擇【完成/返回】，返回系統(tǒng)主菜單。圖3-48【體積塊名稱】對話框圖3-49【體積塊名稱】對話框

8.抽取模具元件在菜單管理器中選擇【模具元件/抽取】命令，打開如圖3-50所示的【創(chuàng)建模具元件】對話框。在【創(chuàng)建模具元件】對話框中單擊圖標按鈕，然后單擊【確定】按鈕，完成模具凸凹模的提取，此時模型樹中自動加入了MINGPIANHEGAI-TM.PRT凸模元件和MINGPIANHEGAI-AM.PRT凹模元件，如圖3-51所示。在菜單管理器中選擇【完成/返回】命令，回到系統(tǒng)主菜單。圖3-50【創(chuàng)建模具元件】對話框圖3-51模型樹增加凸、凹模元件

9.鑄