模具PROE文獻綜述

1、基于PROE在模具設計中的應用摘要：在模具設計的發(fā)展歷史中，設計手段從最初的手工繪圖到到現(xiàn)在的廣泛的使用計算機輔助設計來進行，并且以后還會有更先進的設計手段出現(xiàn)。計算機輔助設計技術已在制造業(yè)中廣泛應用，其中以機床、汽車、飛機、船舶、航天器等制造業(yè)應用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優(yōu)化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現(xiàn)代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中，在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進的計算機輔助設計應用系統(tǒng)已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統(tǒng)內?，F(xiàn)在較常用的軟件有UG II、I-DEAS、

2、CATIA、PRO/E、Euclid等計算機輔助設計應用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要運行在圖形工作站平臺上。在PC平臺上運行的計算機輔助設計應用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。本文主要描述PROE軟件在我需要完成的模具設計課題中的部分應用關鍵詞：PROE介紹、模具設計1. PROE軟件簡介及在模具設計過程中的優(yōu)點：1.1 Pro/ENGINEER軟件簡介：本次設計是利用用Pro/E軟件完成的。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經過10余年的發(fā)，Pro/ENGINEER已經成

3、為三維建模軟件的領頭羊。目前已經發(fā)布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產品開發(fā)環(huán)境。ProEngineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包括參數(shù)化功能定義、實體零件及組裝造型，三維上色實體或線框造型棚完整工程圖產生及不同視圖（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉） Pro/Engineer是一個功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設計專用功能來實現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slo

4、ts）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復雜的幾何設計方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關系，任何一個參數(shù)改變，其也相關的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設計優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機上或一些支持Postscript格式的彩色打印機。Pro/Engineer還可輸出三維和二維圖形給予其他應用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標準數(shù)據(jù)交換格式來實現(xiàn)，用戶更可

5、配上Pro/Engineer軟件的其它模塊或自行利用 C語言編程，以增強軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下(沒有任何附加模塊)具有大部分的設計能力，組裝能力(人工)和工程制圖能力(不包括ANSI，ISO， DIN或 JIS標準)，并且支持符合工業(yè)標準的繪圖儀(HP，HPGL)和黑白及彩色打印機的二維和三維圖形輸出。1.2 Pro/ENGINEER在模具設計過程中的優(yōu)點：全相關性：Pro/ENGINEER的所有模塊都是全相關的。這就意味著在產品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設計中，同時自動更新所有的工程文檔，包括裝配體、設計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。在模具圖的繪制過

6、程中全相關性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使同時進行設計工作成為可能，這能夠使開發(fā)后期模具的一些功能提前發(fā)揮其作用，增加了模具的設計工作效率。基于特征的參數(shù)化造型：Pro/ENGINEER使用用戶熟悉的特征作為產品幾何模型的構造要素這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改例如在模具繪圖中特有的弧、圓角、倒角等等，。 在模具的裝配、加工、制造。通過給這些特征設置參數(shù)（不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設計疊代，實現(xiàn)模具開發(fā)。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內開發(fā)更多的產品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工

7、程師同時對同一產品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了Pro/ENGINEER獨特的全相關性功能，因而使之成為可能 裝配管理：Pro/ENGINEER的基本結構能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把模具裝配起來，同時保持設計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。2. 所研究課題中PROE的應用舉例本次我所研究的課題是接觸環(huán)

8、零件級進沖裁模設計，在本次課題中我需要完成利用Pro/E軟件完成沖壓模的結構設計及運動仿真，繪制沖壓模的總裝配圖、非標準零件圖和標準零件加工圖。在本文中我利用模具設計知識和PROE軟件，初步完成凹模凸模的結構設計作為舉例說明。數(shù)據(jù)和零件如圖所示：2.1凹模結構設計采用矩形板結構，并直接通過螺釘、銷、模固定的方法。由于沖壓零件的生產數(shù)量大，考慮模具的磨損和保證沖件質量，刀片采用直刃壁結構，刃壁高為5mm，漏料部分沿刃口輪廓單邊擴大0.8mm（為便于加工，落料凹模漏料孔可設計成近似于刃口輪廓的簡化形狀）。凹模尺寸計算如下：垂直與送料方向的凹模型孔壁間最大距離為 Max1=31.420.5+2

9、80;6=42.4mm（mm，取側刃厚度為6mm）沿送料方向的凹模型孔壁間最大的距離為Max2=31.81+21.2+10.61=63.6（mm） 沿送料方向的凹模長度為 L=Max2+2c=63.6+2 X 20=103.6（mm，查表得c=20mm）垂直送料方向的凹模寬度為 B=Max1+2c=42.4+2 X 20=82.4(mm)凹模厚度為 H=K1K2x30.1F15.2(mm,查表，取 K1=1,K2=1.24) 根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相近似的標準凹模板輪廓尺寸為L=100mm,B=80mm,H=16mm。 凹模的材料選用CrWMn，工作部分熱處理淬硬6063HRC。

10、 凹模結構設計包括：選擇凹模形孔側壁，確定凹模的尺寸和凹模板的厚度，布置凹模板上形孔、螺孔和銷孔的位置以及標注尺寸等等。 凹模板常用螺釘與上模座連接，并用銷釘定位。固定時，要保證螺孔間、螺孔與銷孔間及螺孔或銷孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會影響模具壽命，考慮到凹模強度，應限制這些孔到凹模板邊緣與刃口邊緣以及這些孔之間的最小距離。 螺孔中心到凹模板外緣尺寸 如需淬火時，當螺孔中心到凹模外緣等距時，孔中心到外緣距離為15mm 銷孔中心到凹模板外緣尺寸 圓柱銷孔中心到凹模板外緣尺寸的距離應保證打入圓柱銷時孔壁最薄處不產生變形。因此銷孔中心到阿凹模板外緣允許的最小距離應加以控制。否則，輕者造成圓柱

11、銷松動，使定位不精確，嚴重時可能脹裂銷孔，查表得到，銷孔中心到凹模板外緣的最小距離為25mm。并根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出3維圖2.2 凸模結構設計 為了保證凸模能夠正常工作，設計任何結構形式的凸模都必須滿足如下三原則。 1.防轉動 對于一些截面比較簡單的凸模，例如長方形、矩形等，為了使凸模固定板上的型孔易于加工，常常將凸模固定段角化為圓形，這就要必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉動，否則將會損壞模具，當然圓形模具不存在這個問題。2.精確定位 凸模在固定板上的工作過程中其軸線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴重時可造成模具損壞。&#

12、160;3防止拔出 回程時，卸料力對模具產生拉力作用，可能造成凸模從固定板中拔出來，所以在結構設計中需要防止這一狀況發(fā)生綜述上所述并通過對零件的分析，由于零件上有5個孔，要保證所沖其位置精度，零件尺寸又小，因此為了保證凸模的強度、剛度及便于加工和裝配，把凸模結構做成圓滑過渡的階梯型，采用鉚接的方式固定。并以此畫出模具三維圖：2.3小結：上述凸凹模設計的PROE軟件提供了很多的幫助，例如凹模設計一些計算方面的錯誤在圖形中很容易被發(fā)現(xiàn)，并結合圖形更正，減少后期很多不必要的麻煩；凸模的結構設計中，甚至可以直接在PROE軟件中進行，既能直觀的發(fā)現(xiàn)結構的問題，也方便在相應方面做出修改。3總結

13、PRO/E已在制造業(yè)中廣泛應用，其中以制造業(yè)應用最為廣泛、深入。眾所周知，一個產品的設計過程要經過概念設計、詳細設計、結構分析和優(yōu)化、仿真模擬等幾個主要階段。同時，現(xiàn)代設計技術將并行工程的概念引入到整個設計過程中，在設計階段就對產品整個生命周期進行綜合考慮。當前先進PRO/E已經將設計、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個系統(tǒng)內。本文就PRO/E在模具設計中的優(yōu)勢和本次課題中的應用進行了闡述和舉例說明，因為PRO/E具有單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化設計的特點，使其能夠體現(xiàn)除三維軟件的優(yōu)勢。PRO/E作為三維軟件的代表之一，其強大的功能，在這次設計中我得到了充分的認識。同時自己的三維造型能力得到了

14、提升。但在對模具設計的部分學習還有一些欠缺。這方面一定要加強，以提升自己的競爭力。通過本文的闡述及探討，充分體現(xiàn)了PRO/E在機械設計方面的應用價值及應用前景，及發(fā)展趨勢，應引起設計相關方面人士的注意。參考文獻1胡兆國、楊金鳳、冷禎龍.基于ProE基本模塊的沖壓模具設計研究J.模具技術,20132肖祥芷主編.中國模具設計大典第三卷.南昌M：江西科學技術出版社20033林清安主編.Pro/ENGINEER野火3.0中文版動態(tài)機構設計與仿真M.北京：電子工業(yè)出版社.20074王文云.冷沖模具的制造要求及制造過程J.工程技術,20135孫小撈. PRO/ENGINEER Wildfire 2.0中文

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