摘 要 本文介紹了Pro/E軟件的主要技術(shù)特性，以800mm×800mm陶瓷墻地磚模具為例說(shuō)明用Proe/E軟件設(shè)計(jì)及修改陶瓷墻地磚模具的方法。

關(guān)建詞 Pro/E，特性，陶瓷墻地磚模具，下模芯

1前言

陶瓷墻地磚模具在墻地磚生產(chǎn)中占有重要地位，模具質(zhì)量的好壞直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。陶瓷墻地磚模具的上、下模芯和側(cè)板是陶瓷墻地磚模具的關(guān)鍵零件，也是易損零件。通常一個(gè)產(chǎn)品要做多套上、下模芯和側(cè)板以作備用，同時(shí)也要根據(jù)模具的磨損情況來(lái)調(diào)整這些上、下模芯和側(cè)板的尺寸。據(jù)了解，現(xiàn)在陶瓷廠大部分仍在使用AutoCAD軟件在二維環(huán)境下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，修改圖紙的工作量大、效率低。而利用Proe軟件只需很短的時(shí)間就可以完成修改，大大提高了工作效率。

Pro/E軟件近年來(lái)在塑料模具制造和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)了解，有些陶瓷廠也已開(kāi)始使用Pro/E軟件進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)，并取得了一些實(shí)用經(jīng)驗(yàn)。 但目前大部分陶瓷廠的設(shè)計(jì)者對(duì)Pro/E軟件了解不夠 ， 仍在使用AutoCAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。為了更好地提高陶瓷墻地磚模具設(shè)計(jì)及修改的效率 ，本文對(duì)Pro/E軟件的特性及其在陶瓷墻地磚模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

2Pro/E 的主要技術(shù)特性

Pro/E是由美國(guó)PTC公司推出的、國(guó)際上最先進(jìn)、最成熟的使用參數(shù)化特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAE集成軟件。具備實(shí)體造型、曲面造型、產(chǎn)品裝配、工程圖制作、模具設(shè)計(jì)、仿真加工等功能。該軟件主要有如下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

2.1 3D實(shí)體模型

3D實(shí)體模型可將用戶的設(shè)計(jì)思想以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來(lái)，還可計(jì)算產(chǎn)品的體積、重心、質(zhì)量等，減少人工計(jì)算時(shí)間。

2.2 單一數(shù)據(jù)庫(kù)

Pro/E可將3D實(shí)體模型轉(zhuǎn)為2D工程圖，并且自動(dòng)標(biāo)注尺寸。修改3D或2D圖形的尺寸時(shí)，相關(guān)的3D實(shí)體模型和2D圖形也都會(huì)自動(dòng)修改，同時(shí)裝配、制造等相關(guān)設(shè)計(jì)也會(huì)自動(dòng)修改，這樣可確保修改的正確性。而用二維設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)人員需花費(fèi)大量時(shí)間在圖形的繪制和錯(cuò)誤的修改上，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)修改的混亂和錯(cuò)誤。

2.3 特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的CAD軟件采用的是自由化設(shè)計(jì)的實(shí)體造型技術(shù)，修改模型很不方便。Proe/E首先成功實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)。它采用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素，比如圓角、倒角特征，只要通過(guò)修改它的參數(shù)就可以修改它的大小，使用方便、修改容易。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理

Pro/E與其它CAD/CAE/CAM軟件的最大不同，在于它是建立在數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上的軟件。這個(gè)軟件可以方便多個(gè)部門同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)，各部門都可以得到同一數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，大大縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本。

3Pro/E在陶瓷墻地磚模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

基于Pro/E上述幾個(gè)方面的技術(shù)特性，可見(jiàn)Pro/E的三維建模和修改功能都非常強(qiáng)大。針對(duì)陶瓷墻地磚模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用Pro/E軟件進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)及修改都非常方便。

用Pro/E設(shè)計(jì)陶瓷墻地磚模具的工作流程如下：創(chuàng)建三維模型→創(chuàng)建三維裝配圖→創(chuàng)建二維工程圖→創(chuàng)建二維裝配圖。如需修改，先修改三維模型或二維工程圖。

下面以800mm×800mm的陶瓷墻地磚模具為例，說(shuō)明Pro/E在陶瓷墻地磚模具設(shè)計(jì)及修改中的具體應(yīng)用：

3.1 創(chuàng)建三維模型

文件→新建→零件/輸入名稱/確定，進(jìn)入三維模型設(shè)計(jì)模塊。

使用拉伸、切削、陣列、孔、圓角等命令可以創(chuàng)建模具各零件的三維模型。圖1所示為下模芯的三維模型，主要使用了以下幾種方法：

(1) 插入→伸出項(xiàng)→拉伸

(2) 插入→切削→拉伸

(3) 插入→切削→混合

(4) 插入→孔

(5) 特征→復(fù)制

圖1 下模芯三維模型

3.2 創(chuàng)建三維裝配圖

文件→新建→組件/輸入名稱/確定，進(jìn)入裝配模塊。先選一個(gè)零件做基準(zhǔn)件，利用裝配模塊中的對(duì)齊、匹配、插入等方法將模具各零件組裝到一起。如圖2所示。

3.3 創(chuàng)建二維工程圖

文件→新建→繪圖/輸入名稱/確定，進(jìn)入繪制二維工程圖模塊。

將模具零件的三維模型自動(dòng)轉(zhuǎn)為二維工程圖，自動(dòng)標(biāo)注尺寸或手動(dòng)標(biāo)注尺寸，將不必要的尺寸刪除。圖3為下模芯的二維工程圖，主要作圖步驟如下：

(1) 主視圖：視圖→一般視圖/全視圖/無(wú)剖截面/無(wú)比例/完成→選擇參照，定位視圖；

(2) 左視圖：視圖→投影視圖/全視圖/截面/無(wú)比例/完成→完整的/全部剖截面/完成→選擇視圖的放置位置→創(chuàng)建或檢索剖截面→確定是否顯示剖面符號(hào)→完成；

(3)局部放大圖：視圖→詳圖視圖/全視圖/無(wú)截面/比例/完成→輸入比例→選查看細(xì)節(jié)的中心點(diǎn)→繪樣條曲線→選擇邊界類型為圓→選取注釋的位置→完成；

(4) 自動(dòng)標(biāo)注尺寸：視圖→顯示及拭除→顯示→選尺寸類型→按視圖或特征等→選擇視圖或特征→選擇保存或刪除的尺寸→完成；

(5) 手動(dòng)標(biāo)注尺寸:插入尺寸→新參考→選取圖元→中鍵放置尺寸；

(6) 設(shè)置尺寸公差、修改尺寸文字的大小，調(diào)整尺寸位置、插入注釋等。

圖2 800mm×800mm模具總裝配圖

3.4 創(chuàng)建二維裝配圖

文件→新建→繪圖/輸入名稱/確定，進(jìn)入繪制二維工程圖模塊。打開(kāi)三維裝配圖， 創(chuàng)建全剖主視圖，檢索在模型中創(chuàng)建好的剖截面。如圖4 所示。

圖3 下模芯二維工程圖

3.5 修 改

修改三維模型的形狀、尺寸或添加、刪減特征，它的二維工程圖、裝配圖同時(shí)作相應(yīng)的改動(dòng)。修改二維工程圖的尺寸，它的三維模型和裝配圖也同時(shí)被修改。由于模框、下模芯易磨損、破裂，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此企業(yè)一般都要做一些備件更換。用Pro/E軟件對(duì)上、下模芯、側(cè)板等零件進(jìn)行修改，非常方便。圖5為下模芯修改后的二維工程圖。主要修改方法如下：

(1) 將外形尺寸891mm改為892mm

打開(kāi)下模芯三維模型，右擊模型樹(shù)中891的伸出項(xiàng)，選重定義，彈出伸出項(xiàng)的對(duì)話框，雙擊截面，選草繪，繪圖區(qū)顯示伸出項(xiàng)的截面，將尺寸891改為892，確定。打開(kāi)二維工程圖，發(fā)現(xiàn)尺寸891自動(dòng)改為892，三維和二維裝配圖中該尺寸也自動(dòng)改為892mm。

(2) 將厚度尺寸20mm改為18mm

打開(kāi)下模芯二維工程圖，選取要修改的尺寸20，右擊該尺寸在快捷菜單中選名義值，將名義值20改為18，確定。打開(kāi)三維模型發(fā)現(xiàn)模型的厚度由20mm變成18mm，三維和二維裝配圖中該尺寸也自動(dòng)改為18mm。

設(shè)計(jì)修改圖紙，只需選擇步驟（1）和（2）中的任意一個(gè)就可以了。值得注意的是，修改二維工程圖中的手動(dòng)尺寸，模型并不同時(shí)修改，只能先修改模型尺寸，二維工程圖相應(yīng)尺寸才能同時(shí)被修改。

3.6用Pro/E設(shè)計(jì)、修改模具時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

據(jù)了解， 部分設(shè)計(jì)人員在實(shí)際應(yīng)用中， 曾出現(xiàn)過(guò)一些小問(wèn)題， 這是由于對(duì)Pro/E軟件的使用了解不全面而造成的， 其中主要有：

圖4 二維裝配圖

圖5 下模芯修改后的二維工程圖

(1)自動(dòng)標(biāo)注2D工程圖時(shí)，某些尺寸的標(biāo)注不符合機(jī)械制圖的規(guī)定。這是因?yàn)樗?D模型截面圖的尺寸不符合機(jī)械制圖的規(guī)定。因此，在創(chuàng)建3D模型時(shí)，應(yīng)先將截面圖中不符合機(jī)械制圖規(guī)定的尺寸，用人工標(biāo)注的方法標(biāo)出。這樣它的2D工程圖，才能自動(dòng)標(biāo)出正確的尺寸。否則，只能用手動(dòng)標(biāo)注尺寸的方法在2D工程圖中標(biāo)注尺寸。同時(shí)應(yīng)注意，修改2D工程圖的手動(dòng)尺寸，它的3D模型不能被修改；

(2)在設(shè)計(jì)中添加一個(gè)特征，有時(shí)在與之對(duì)應(yīng)的圖中不能自動(dòng)添加特征。這是由于操作順序有誤造成的。應(yīng)先在3D模型中添加特征，它的2D工程圖同時(shí)自動(dòng)添加特征。相反，在2D工程圖中添加特征，它的3D模型不能自動(dòng)添加特征。

4結(jié)束語(yǔ)

利用Pro/E軟件強(qiáng)大的三維建模功能，能快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建陶瓷墻地磚模具的三維模型。二維工程圖直接由三維模型產(chǎn)生，修改是在三維模型、二維工程圖和裝配圖中同時(shí)進(jìn)行的。因此，用Pro/E軟件設(shè)計(jì)及修改陶瓷墻地磚模具，快捷、準(zhǔn)確、方便，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

1 劉躍峰.Proe/ENGINEER2001基礎(chǔ)教程[M]. 電子工業(yè)出版社，2003，8

2 甘登岱.跟我學(xué)Proe/ENGINEER2001[M].人民郵電出版社，2002，10

3 左大平，張益華，芮玉龍.基于Pro/E的塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J].模具技術(shù)，2005，5

4 張曉陸.基于Pro/E塑料制品的二維圖創(chuàng)建方法[J].模具制造，2005，10