摘要:Ｐｒｏ Ｅ軟件具有強大的三維造型功能,特別適合于復雜曲面。本文主要使用了Ｐｒｏ Ｅ零件模塊中的旋轉、混成、陣列、切割、倒圓等實體特征和Ｍｅｒｇｅ等曲面特征,構造出桶底的三維數據模型。在此基礎上,完成了桶底的注塑模設計。

    關鍵詞:Ｐｒｏ Ｅ;注塑模;特征;模具結構

    0　引言

    Ｐｒｏ Ｅ可謂是一個全方位的3Ｄ產品開發軟件,集成了零件設計、產品裝配、模具開發、數控加工、鈑金件設計、鑄造件設計、造型設計、逆向工程、自動測量、機構仿真、應力分析,產品數據庫管理等功能于一體。其首創的參數式設計給傳統的模具設計帶來了許多新觀念,強調實體模型架構優于傳統的面模型架構和線模型架構。Ｐｒｏ Ｅ還具有良好的數據接口,它可以將圖紙輸出為多種格式,可以方便地和ＡｕｔｏＣＡＤ,ＳｏｌｉｄｓＷｏｒｋ等進行數據交換[1]。

    洗衣機桶底是洗衣機的主要部件,是由復雜曲面組成,桶底的設計好壞將直接影響洗衣機的質量。以Ｐｒｏ Ｅ為軟件平臺建立桶底的三維數據模型,以此為基礎進行注塑模設計,然后在數控機床上完成桶底模具的加工。

    1　三維建模

    桶底材料為ＰＰ塑料,注塑加工成型。桶底形狀基本為旋轉體,由凸臺、加強筋、圓孔等特征組成,采用旋轉、混成、陣列、切割、倒圓等實體特征和Ｍｅｒｇｅ等曲面特征,完成了桶底的三維建模。具體步驟如下:

(1)建立基準面和基準坐標系;(
(2)建立旋轉曲面特征;
(3)建立拉伸曲面特征;
(4)建立曲面Ｍｅｒｇｅ特征;
(5)利用曲面生成薄壁實體特征;
(6)建立Ｃｏｐｙ曲面特征;
(7)建立凸臺特征,包括混成擠壓特征、圓孔特征、方孔特征、ｇｒｏｕｐ特征、用Ｃｏｐｙ特征創建其余五個凸臺,然后將凸臺伸出桶底的部分切除;
(8)建立桶底的圓孔特征,包括圓柱體的拉伸特征、柱體上的圓孔特征、ｇｒｏｕｐ特征、Ｃｏｐｙ特征創建其余七個圓孔;
(9)建立桶底外側的旋轉特征;
(10)建立底部的肋板薄壁拉伸特征;
(11)倒圓角;
(12)建立側壁的加強肋特征。完成的桶底三維實體如圖1所示。

    2　桶底注塑模設計

    2 1　塑件的工藝要求

    為了保證在生產過程中制造出理想的塑料制品,應了解零件的用途、使用狀況、外觀要求等。除了合理的選用塑料材料外,還必須考慮塑件的成形工藝性。塑件的工藝分析與模具設計有直接的關系,只有塑件的設計能適應成型工藝要求,才能設計出合理的模具結構。這樣即既夠保證塑件順利成型,防止塑件產生缺陷,又能達到提高生產率和降低成本的目的[2]。

    本零件為洗衣機桶底,零件要求無縮癟毛刺變形等缺陷,內表面為鏡面。零件的注塑模澆口不能設在桶底的內壁。

    塑件的工藝性應重點考慮如下幾個問題:

    (1)脫模斜度

    為了便于從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯進行設計時必須考慮塑件內外壁應具有足夠的脫模斜度。設計中取脫模斜度為1′。

    (2)孔

    在設計模具時應考慮零件上的孔是否能夠一次性注塑成型,如果不能一次成型應考慮在完成注塑加工后再采用其他加工方法將孔加工到要求尺寸。本零件可以一次直接成型。

    (3)零件壁厚

    合理的確定零件的壁厚是很重要的,零件的壁厚應盡量均勻,避免太薄,否則會因收縮不均勻而使塑件變形產生氣泡。

    本零件的壁厚為2 5ｍｍ,符合熱塑性塑料制品的最小壁厚。

    (4)其它在零件設計過程中應注意的工藝要求如:加強筋、支撐面、圓角等在模具設計過程中可以按照圖紙進行設計。