ProE的锻模设计与制造

设计。在分析完成之后， 可以将分析结果通过网络与 Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＡＢＳ ＡＦ３０３。采用 ＭＰＡ７．１ 软件来获取熔接
其它技术人员共享。ＭＰＡ 系列产品易于使用， 塑胶业 痕位置、困气、流动时间、压力和温度分布等的准确信
界对三维实体分析软件期盼已久， 他们兴奋地发现 息， 以便检查该塑件的质量并得到优化的流道设计。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
生成的槽
合要求。
图 ３ 最终模具
２．３ 电极设计
在模具型腔制造过程中， 有时因刀具等因素的影 响， 金属切削加工无法完成的部位可采用电火花加 工， 因此作为电火花加工的关键部分， 电极设计的合 理性影响着型面特征的成形以及加工效率。
在 Ｐｒｏ／Ｅ 下电极设计有两种方法： 一是直接使用 零件进行切割设计； 另外是在装配模式下进行电极毛 坯设置、利用“ＣＵＴ ＯＵＴ”功能进行布尔运算产生电极 模型， 对电极模型进行后续设计等。
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＭＰＡ７．１ Ｓｏｆｔｗａｒ ｅ ｉｎ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐａｒ ｔｓ Ｄｅｓｉｇｎ
【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ａｎｄ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ＭＰＡ７．１ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｒｅ ｓｔａｔｅｄ， ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＭＰＡ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ｍａｃｈｉｎｅ ｐａｎｅｌ ｉｓ ｗｈｏｌｌｙ ＣＡＥ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＭＰＡ７．１ ｓｏｆｔｗａｒｅ， ｔｈｅ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣＡＥ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｈｏｗｎ ｏｕｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＭＰＡ； ＣＡＥ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｇａｔｅ； ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒ ｅ ｏｆ Ｆｏｒ ｇｉｎｇ Ｄｉｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒ ｏ／Ｅ
【Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】Ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｍａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｇｅｔｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｆｉｅｒｃｅ， ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｒｅｎｅｗａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｆａｓｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｔｏ ｆｏｒｇｉｎｇ ｄｉｅ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｆｏｒｇｉｎｇ ｄｉｅ ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｍｅｔｈｏｄ ｂｙ Ｐｒｏ／Ｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｓｏｍｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｒｅａｌ ｉｎｓｔａｎｃｅ， ｉｔ ｈｏｐｅｓ ｔｏ ｄｏ ｈｅｌｐ ｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂｙ ｒｅａｄｅｒｓ。 Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： Ｐｒｏ／Ｅ； ｆｏｒｇｉｎｇ ｄｉｅ； ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ； ＣＡＭ
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·模具 ＣＡＤ／ＣＡＭ·
根据锻件图进行锻件的造型， 造型时可以考虑将 收缩率加入， 也可以在将来设计模具时设定。完成后 在模具环境下按上述步骤装配锻件并按要求设置坯 料来进行模具的设计。其中分模设计是模具设计中最 为关键的一环， 借助于系统提供了强大的分模功能， 经过面的复 制、延伸及 融合等操 作构建分 型面、最 后 从毛坯中挖去设计模型， 并从分模面切割产生型腔。 灵 活 运 用“ｓｋｉｒｔ”及“ｓｈａｄｏｗ”可 以 解 决 复 杂 零 件 的 曲 面 分型面问题。利用“ｓｋｉｒｔ”功能时配合“ｓｉｌｈｏｕｅｔｔｅ（ 侧面 影像） ”建立的曲线， 使用“ｓｋｉｒｔ”功能时会更方便。如图 １ 为利用“ｓｋｉｒｔ”功能建立的分型面和上下模模体。
模块进行数控程序的编制。软件提供了丰富的刀路可 以完成铣、车、线切割等程序。流程如下： 调用产品零
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《模具制造》２００６ 年第 ９ 期
·模具 ＣＡＤ／ＣＡＭ·
ＭＰ Ａ７ ． １ 软 件 在 塑 件 设 计 中 的 应 用

江苏春兰机械制造有限公司（ 江苏泰州 ２２５３００） 张晓陆
【摘要】阐述了 ＭＰＡ７．１ 软件的重要作用及地位， 介绍了 ＭＰＡ 分析模块的作用， 通过应用 ＭＰＡ７．１ 软件对挂机面板进行 ＣＡＥ 综合分析， 显示了 ＣＡＥ 技术在产品开发过程中对于优化 塑料制品设计和优化注射工艺参数等方面所起到的显著作用。 关键词： ＭＰＡ； ＣＡＥ 技术； 浇口； 成型工艺； 产品开发
mpa71软件在塑件设计中的应用江苏春兰机械制造有限公司江苏泰州225300张晓陆摘要阐述了mpa71软件的重要作用及地位介绍了mpa分析模块的作用通过应用mpa71软件对挂机面板进行cae综合分析显示了cae技术在产品开发过程中对于优化塑料制品设计和优化注射工艺参数等方面所起到的显著作用
·模具 ＣＡＤ／ＣＡＭ·
工轨迹， 最后对刀具轨迹进行仿真加工。待所有的刀 率， 极大地缩短了设计加工时间， 与传统模具制造方
具轨迹验证合格后， 后处理生成相应数控系统的加工 法相比， 在表面精细复杂形状锻模设计制造方面有很
代码进行 ＤＮＣ 传输与数控加工。
好的应用前景。
《模具制造》２００６ 年第 ９ 期
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图 １ 分型面及模体
２．２ 飞边槽设计
在完成主模体后就是对模具的其他结构进行设 计。其中对分型面比较复杂的模体， 如果使用曲面拉 伸 、复 制 、合 并 等 功 能 来 进 行 飞 边 槽 的 处 理 ， 不 但 费 时， 而且费力。利用已经生成的模体通过合理的处理， 在 Ｐｒｏ／Ｅ 组件模块下可以方便的生成飞边槽， 这里要 注意“ｓｉｌｈｏｕｅｔｔｅ（ 侧面影像曲线） ”的使用。其步骤大致 为： 首先按槽的宽度相关尺寸利用侧面影像曲线对相 应模型进行切割， 例如要对上模作飞边槽， 那么就对 下模进行切割操作； 切割完成后在组件模块下进行装 配 ， 再 利 用“ＣＵＴ ＯＵＴ”功 能 进 行 布 尔 运 算 生 产 飞 边 槽。如图 ２ 所示。
１ 引言
ＭＰＡ 为他们提供了一个低成本、高效率的解决方案，
Ｍｏｌｄｆｌｏｗ Ｐｌａｓｔｉｃ Ａｄｖｉｓｅｒｓ（ 塑件顾问系列） 为注塑 为注射成型过程提供了实用的分析工具。ＭＰＡ７．１ 软
制件设计及模具设计过程带来了革命性的变化。塑件 件包含新的功能和原有功能的增强， 能帮助用户进行
顾问产品是最快最便捷的测试产品工艺性以及优化 更精确的分析， 获得更完整的解决方案。可模拟和分
件加载毛坯， 调用模板、设计刀具； 根据工艺要求分别 ３ 结束语
定义工序、加 工的对象 、定义加工 的方式生 成该相 应
基于参数化设计的 Ｐｒｏ／Ｅ 将设计、制造、装配融为
的加工序列。用户依据加工序列的内容来确立实际加 一 体 ， 在 统 一 的 平 台 下 ， 极 大 地 提 高 了 设 计 、加 工 效
解到 如何改变 壁厚、制件 形状、浇口 位置和 材料选择 巩固了 Ｍｏｌｄｆｌｏｗ 在注射 模行业仿 真 技 术 方 面 的 领 导
来提高制 件工艺 性。塑件顾 问提供了 关于 熔 接 痕 位 地位。ＭＰＡ７．１ 软件在产品的概念设计阶段就可以进
置、困气、流动时间、压力和温度分布的准确信息。最 行分析， 并 且对潜 在的设计 问题提供 有实 践 意 义 的
基 于 P ro / E 的 锻 模 设 计 与 制 造
华侨大学机电学院（ 福建泉州 ３６２０２１） 张满朝
【摘要】随着经济的全球化， 传统制造业的竞争越来越激烈， 产品的更新越来越快， 对模具要 求也相应提高。本文介绍了基于 Ｐｒｏ／Ｅ 的锻模的三维设计和加工方法， 并以实例对各部分的 设计过程分别进行了简要介绍， 希望对各位读者有借鉴和参考作用。 关键字： Ｐｒｏ／Ｅ； 锻模； 三维设计； ＣＡＭ
１ 前言
随着竞争的日益激烈， 如何缩短产品的开发周 期， 及时推出适合市场的新产品成为各大公司共同关 心的问题， 因而在合乎精度的要求下缩短模具的制造 周期也成为产品制造中不可缺少的一环。锻模在汽车 行业、工具行业等实际生产中起着十分重要的作用。 据统计全国共有锻造企业约 １０， ０００ 家， 锻模制造企 业 ２， ０００￣３， ０００ 家。传统的锻模制造业是通过二维图 纸来表达设计意图并在生产线上来进行制造， 通过反 复试、修模后达到要求的。对形状复杂、尺寸精度要求 较高的零件， 其锻模对工人来说要求较高。
好在制件设计阶段使用这个软件。因为 ＭＰＡ 模块能 建议。
直接分析 ＣＡＤ 模型， 而并不需要转换图形格式和进
行复杂 的修补 网格工作 。它不仅可 以分析 每 一 个 制 ２ ＭＰ Ａ 应用实例
件， 而且可以分析每一种方案， 快速优化每一个制件
该 塑 料 制 件 为 挂 机 面 板 ， １ 模 １ 腔 ， 材 料 为 ＬＧ
模 具设计 的工具。Ｍｏｌｄｆｌｏｗ Ｐａｒｔ Ａｄｖｉｓｅｒ（ 零 件顾问） 析环形热流道和网状流道系统， 更容易地显现表面的
使 制件设计 者在产 品初始设 计阶段就 注意到 产 品 的 缺 陷 并 链 接 到 ＭＰＩ 软 件 做 更 深 层 次 的 仿 真 分 析 。
工艺性， 并指出容易发生的问题。制件设计者可以了 ＭＰＡ７．１ 软件的新特色大大提高用户的生产力并继续
２ 锻模及相关件的设计
锻模设计是为了实现一定的变形工艺而进行的。 在 生 产 中 首 先 应 根 据 零 件 的 尺 寸 、形 状 、技 术 要 求 、生 产批量大小和车间的具体情况确定变形工艺和模锻 设备， 然后再设计锻模。锻模设计的步骤如下：
《模具制造》２００６ 年第 ９ 期
（ １） 分析成品的形状。 （ ２） 根据零件图设计锻件图。 （ ３） 确定制造方法和设备种类。 （ ４） 确定模锻工步和设计模腔。 （ ５） 设计锻模模体。 （ ６） 设计切边模和冲孔模。 （ ７） 确定模具材料。 对形状较规则简单的模具， 考虑收缩后在“ｐａｒｔ” 模块下可以直接进行相关模体的建模， 并可最终得到 符合要求的模具。而复杂模具借助于 Ｐｒｏ／Ｅ 提供了模 具型腔模块， 用 户通过 设置收缩 率、分模、抽 取、进行 浇注模拟等步骤快速地完成模具。假设指定锻件图、 模具材料、使用机床等相关工作已经完成， Ｐｒｏ／Ｅ 锻模 设计过程分步骤如下： （ １） 按提供的锻件图及要求创建锻件模型。 （ ２） 创建毛坯并装配锻件图。 （ ３） 定义收缩率。 （ ４） 定义分模面。 （ ５） 定义模具开启的步骤及检查干涉。 （ ６） 设计电极、切边模。 （ ７） 完成相关零件的工程图。 （ ８） 完成加工 ＮＣ 代码。 ２．１ 模体设计
图 ２ 飞边槽创建
图 ５ 切边模
完成飞边 槽后， 在“ｐａｒｔ”模 块中 根 据 实 际 情 况 添 加锁扣、飞边槽、钳口、燕尾、倒角等其他结构， 并对最 终完成的模具（ 见图 ３） 进行干涉面、拔模检测， 如果干 涉或有不符合要求的地方， 可反复修改以保证模具符
２．５ 模具零件的加工 在完成各模具设计 的同时， 可 利用 Ｐｒｏ／Ｅ 的 ＮＣ
具体使用那种方法， 要根据实际情况来决定。图 ４ 为使用第二种方法取得的电极。
图 ４ 电极设计
２．４ 切边模设计
在使用锻模成型锻件后， 需要在锻件还处于较热 时及时切掉飞边和连皮。切边模是切掉飞边和连皮、 成型锻件的重要工具。同样在确定模体后使用侧面影 像曲线对模体进行切割并根据实际使用要求进行修 改即可。如图 ５ 所示。
Ｐｒｏ／Ｅ 是一种被广泛应用的基于参数化、全相关 的优秀 ＣＡＤ／ＣＡＭ 软件， 具有强大的接口功能， 能通过 ＩＧＥＳ、ＳＴＬ、ＳＥＴ、ＳＴＥＰ 等 格 式 与 其 他 ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ 软件实现数据文件的交换， 其参数化设计方法给设计 者带来了极大的方便， 下面主要介绍基于 Ｐｒｏ／Ｅ 软件 的锻模的设计及加工技术。