塑料注塑模具CAD设计软件对比

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计算机辅助技术

文章编号：1005-3360（2010）02-0078-04

塑料注塑模具CAD设计软件对比

Comparison of CAD Softwares for Plastic Injection Mould

蒋易立，文劲松

Jiang Yili, Wen Jinsong

广东广州 510640 - 华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心， - National Engineering Research Center of Novel Equipment for Polymer Processing, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China

摘要 :

介绍了Solidworks与Pro/E在注塑模设计中的使用流程和主要功能。通过实例比较了二者在模具设计过程中的优缺点，并且提出了改进软件的方向。对实际工作中的模具设计人员和二次开发人员有一定的参考作用。 The application methods and main functions of Solidworks and Pro/E softwares were introduced. The characteristics of the two softwares during mould design were compared through the examples. The improvement direction of the softwares was presented, which would be helpful for mould design engineers and secondary development engineers. 注塑模；分模工具；二次开发Solidworks； Pro/E；

中图分类号 : TP391.7 文献标识码 : B

Abstract :

关键词 :

Key words : Injection mould; Solidworks; Pro/E; Mould parting tool; Secondary development

模具是重要的制造装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中占有重要地位。据国际生产技术协会预测， 21世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具所以塑料完成[1]。塑料零件的90%是由模具完成[2]，模具对于整个塑料行业有着至关重要的地位。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，生产的制品精度高、复杂度高、一致性好、生产率高，有很大的市场需求和良好的发展前景，占塑料模具总量的一注塑模具的设半以上[3]。随着计算机技术的发展，计方法已经由传统的手工绘图设计逐步向计算机辅助设计（CAD）方向发展，给模具生产带来了深使用的注塑模具CAD 刻的变革[4]。在实际生产中，软件主要有Pro/E 、、这些软件在 UG Solidworks等，功能和使用方法上有各自的特点，既有优势也有不足。基于此，本文列举两种具有代表性的模具设计 CAD软件—— Pro/E和Solidworks。比较它们的功能与特点，为模具设计人员提供参考，同时提出了软件二次开发方向，使开发出的CAD软件更符合模具设计人员的需要。

1.1 Pro/E模具设计

实用 Pro/E中的Mold design模块提供了方便、的三维模具设计与分析的各种工具，可辅助设计人员实现从产品三维建模到模型装配、分型面设计、浇注系统和冷却系统布置等步骤，从而完成模具成型（即凹模和凸模）部分的设计[5]。 Pro/E模具设计工具条主要功能如图1所示。模具设计基本流程是：

图1 Pro/E模具设计工具条

Fig.1 Tool bar for Pro/E mould design

1 Pro/E及Solidworks分模工具及分模流程

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收稿日期：2009-11-13

（1）对零件进行检测，并按照需要进行修改；

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（2）载入参考零件，设计模具布局，设置收缩率并建立模具工件；设计浇注系统；设计分模面，（3）（4）包括设计分模面、补孔和建立侧型芯面；分割模具（5）体积块并进行开模仿真。 Pro/E模具设计流程如图2所示。这里的模具设计主要是指模具构件设计，包括浇注系统、工件等，也就是模具型腔内的基本结构，其中最为重要的是分型面的设计。分型面的建立方法主要分自动和手动两种，自动创建分型面法通过侧面影像（自动创建分型线）和裙边曲面来实现，手动创建主要是应用填充、拉伸、旋转、复制等面操作来完成分型面的设计。对于零件中有内孔或侧孔的情况，需要在分型面建立过程中进行修补。侧抽芯的设计也要先拉伸零件边界到模腔表面来建立一个封闭的曲面，再分割出体积块来实现。在完成分模操作后，可以利用EMX提供的标准件库和标准模架库，完成模具总体装配设计。

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Solidworks模具设计工具主要包括曲面工具、分析诊断工具、修正工具和分模工具四个模块。（1）曲面工具：包括平面区域、等距曲面、延展曲面、直纹曲面、填充曲面和缝合曲面等命令，主要是对分型面和零件做一些修补或进行分型面的手工设计。（2）分析诊断工具：包括拔模分析、底切分析、分型线分析等命令，主要是对零件结构进行分析。（3）修正工具：包括分割线、拔模、移动面、比例缩放等命令，主要针对前面的分析来对零件进行修改，并设置收缩率。（4）分模工具：包括插入模具文件夹、分型线、关闭曲面、分型面、切削分割、型芯等命令，主要用来完成模具设计操作[9]。

图4 Solidworks模具设计流程图

Fig.4 Flow chart for Solidworks mould design

图2 Pro/E模具设计流程图

Fig.2 Flow chart for Pro/E mould design

Solidworks模具设计流程如图4所示。 Solidworks 的分模方法与UG类似，通过分型线延展的方式来设计分型面，然后建立工件并切削分割。自动分模过程较为简单，基本上是按照工具条的设计步骤一步步来进行操作。主要包括以下步骤： (1)载入模型进行分析诊断，并设置收缩率； (2)按照分析对零件进行修改，使其符合模具设计需要； (3)设计分型线；并对通孔和侧孔进行填补； (4)延展分型面， (5)切削分割出上下模腔； (6)设计侧型芯。

1.2 Solidworks模具设计模块

（Solidworks Solidworks有其特有的智能特征技术，intelligent feature technology， SWIFT）而且公司一直致力于改进软件界面。所以不仅软件得到了简化，而且效率大大提高。Solidworks模具设计工具条如图3所示。

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1.3 两个软件分模功能对比

可以满足 Pro/E的优点是手动分模功能强大，设计者的各种需求。其中不仅包含了Solidworks没

图3 Solidworks模具设计工具条

Fig.3 Tool bar for Solidworks mould design