Pro/E软件在铸造模具设计和制造中的应用

李静生，周 颖，高 菲

（山东能源重装集团乾泰精密机械有限公司，山东泰安 271413）

Pro/E软件在铸造模具设计和制造中的应用

李静生，周 颖，高 菲

（山东能源重装集团乾泰精密机械有限公司，山东泰安 271413）

人们当前习惯于使用一种软件称之为Pro/E，使用这个软件从事零售和铸造物件到铸造模具的设计创作。它解释了相关产品的零件的建立模型所具备的一些条件，如应该具备制造过程中的各种工艺建模等过程，其中详细解释了∶为了能按时顺利地完成铸造物件以及铸造模具的设计，在零件和铸件三维建模过程中，应该遵守一定的相关顺序和一些技巧。在建立模型前，应该首先设计一款与之相匹配的工艺模型，并设立它的型芯头，起模斜度等工艺，然后，用它来按照一定的规则，把型芯和外模进行拆分，使得两部分分开，这样就可以减少建立模型过程中可能出现的错误，极大缩短了时间、提高了效率。

三维实体造型；计算机辅助制造；Pro/E软件；模具铸造

1 Pro/MoldDesiGs软件设计模具的一般过程

1.1 原始的模型设计

开始设计师需要建一个设计模型，就是模具中具有的制造的产品的原型，需要在该软件的零件模块中间进行三维的造型设立，正常经过拉伸、切除、拔模、圆角等特征方法来进行创立和建立。

1.2 创建模具模型

这时，文件的类型应该选制造一模具型腔，然后，我们的子类型选模具型腔。我们就把它装配到模具模型中（值得注意的是∶这里是装配不是创建），这样就使得它成为了参照模型了。最后，在其中加上设计好的工件，或者我们用软件提供的工具自动在其中创立，在没办法完成工件创建情况下，原始的手工绘制的办法就可以使用了，这样也可以得到需要的工件，这里的工件是毛坯。

1.3 模型的分析

用软件的分析功能来探讨拔模斜度、厚度等几何特点特征，来判断这些特点是不是符合设计的要求。经过不断地修改，直到符合要求。

1.4 设置模具需要的收缩率自然状态下，压力和温度会发生改变，铸件从模具中拿出来就会发生收缩等现象，所以，为了补偿其中由于压力温度带来的偏差，用软件中拥有的收缩率功能。设计者经过设定恰当的收缩率就能够得到方法参考模型，这样能够获得正确尺寸的铸造物件。

1.5 模具分型面创建

模版中用来分割参照模型的曲面通常叫做分型面，它的设计将会直接影响到最后成型的零件的尺寸，表面的质量。

1.6 模具元件体积块的创建

使用上面提到的分型面，我们把工件分成型腔、型芯体积块三部分。正常情况下，运用软件分割菜单下面的两个体积块命令，将其分成很多个体积快，即拆模。这个不是元件，它是无质量的、三维的封闭曲面组。

1.7 抽取模具元件

人们经过向体积块中间加入实体的材料，让它变成实际的元件，这个过程就是抽取模具元件的过程。完成之后，就成为了功能强大的Pro/EnGineer 零件，把它调用或者装换到其他的软件中进行数控加工即可。

1.8 铸模仿真软件在完成模具元件抽取之后，就能够自动的熔断材料，

通过浇口打进去模具型腔，从而产生浇注件。

1.9 开模仿真

这一步主要是为了检查模具中不同的机构，检查是否有磨损、不合格等情况，从而确认模具是不是能正常的开启。

2 铸造模样的CAM过程

对三维模型的数字控制加工的命令，包含了很多方面，如加工的参数、加工的方式、道具的选择、轨迹等等，这是加工系统生成的。通过对轨迹的后处理就可以产生G和M代码，利用这些就能够控制加工中心的刀具运动，按照三维的形状和尺寸大小得到铸造模样了。

2.1 粗加工

为了拉高模样毛坯粗加工的效果，通常用大的硬质合金刀具来粗加工。加工的精度可以很低，可以是0.11mm；余量是精度的4～7倍就比较合适，一般可以是0.13-0.18mm；速度我们设置一个下限∶1 500mm/min左右，上限速度2 200mm/ min左右；根据零件大小，用于确定刀具直径，一般都比较大。其中用的是等高加工的加工方法，一层一层的切出，每层深度一般在1mm左右。这种方法分为两种∶等高粗加工和等高精加工。

2.2 半精加工

对那些有曲面形状的物件，有时候要进行半精加工。采用直径比较小的道具，一般比精加工的大那么一号。为了将效率提高，最好使用合金刀具，刀轨的生成可以用软件的等高加工的加工方法，或者精加工法生成。

2.3 精加工

主要是根据加工物件的加工面的形状来确定的，通常情况下在直径选择中，使用比半精加工刀具小5～10mm的球刀，这样做能够提高功效，并且能避免过切的情况，对于局部圆角部位，可以用更小的刀再一次加工，直到完成。

2.4 清根

以上所有过程完成后，虽然模样所有形状和尺寸都基本到位，但是由于球刀的应用，会由于使用环刀而产生圆角，一旦不能够有效去除，铸件可能会产生很大的披缝，因此，在精加工后，清根就是为了清除之前留下的圆角。

[1] 肖正明，刘建雄.Pro/E、Cimatron环境下塑料模具设计与加工模拟[J].电加工与模具，2009，（5）.

[2] 沈言锦.基于铸造模具CAE技术的研究[J].铸造设备研究，2008，（2）.

Pro/E Software in the Design and Manufacture of Casting Die

Li Jing-sheng，Zhou Ying，Gao Fei

People are now accustomed to using a software called Pro/E，the use of this software to engage in retail and casting objects to the casting mold design.It explains the related product parts have established some conditions of the model，for example，should have in the process of manufacturing process modeling process，including a detailed explanation of the time∶in order to successfully complete casting objects，and the design of mould，and the casting parts in 3D modeling process，should comply with the relevant order and some skills.In this model，should first design a matching process model for the core of its heads，draft process and so on，to give up，in the software in the next，use it according to certain rules，the core and the outer mould split，makes the two part separately.This can reduce the possible errors in the process of establishing model，greatly reducing the time to make this process，greatly improve the efficiency of.

three dimensional solid modeling；computer aided manufacturing；Pro/E software；die casting

TP391.7

A

1003-6490（2017）02-0190-02

2017-02-14

李静生（1987—），男，山东泰安人，助理工程师，主要研究方向为铸造。