白慶平,池成忠,陳曉偉,張建剛

(太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,山西太原030024)

Pro/E 布局模塊在注射模標(biāo)準(zhǔn)模架建庫(kù)中的應(yīng)用

白慶平,池成忠,陳曉偉,張建剛

(太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,山西太原030024)

對(duì)比分析了新舊版塑料注射模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)介紹了應(yīng)用Pro/E布局文件和族表建立模架庫(kù)以及模架調(diào)用的方法:先利用族表建立注射模零件庫(kù)并創(chuàng)建模架布局文件,然后將相應(yīng)模架組件聲明到布局實(shí)現(xiàn)模架系列化以方便調(diào)用。

Pro/Engineering;注射模;標(biāo)準(zhǔn)模架;布局;族表

0 前言

我國(guó)在1990年根據(jù)模具周界尺寸是否大于560 mm×900 mm制定出了GB/T 12555.1—1990《塑料注射模大型模架》和GB/T 12556.1—1990《塑料注射模中小型模架》塑料模架標(biāo)準(zhǔn),并于2007年發(fā)布GB/T 12555—2006《塑料注射模模架》(以下簡(jiǎn)稱新標(biāo)準(zhǔn)),新標(biāo)準(zhǔn)將《塑料注射模大型模架》和《塑料注射模中小型模架》合并為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),并且模架的分類也有了較大改動(dòng),根據(jù)澆口類型將模架分為直澆口型和點(diǎn)澆口型2種;將直澆口基本型分為A、B、C、D 4種,點(diǎn)澆口基本型分為DA、DB、DC、DD 4種;根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要對(duì)模架的組合尺寸作了較大調(diào)整。而且模架的標(biāo)記也發(fā)生較大變化,根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn),注射模模架標(biāo)記應(yīng)包括:模架;基本型號(hào);系列代號(hào);動(dòng)、定模板厚及墊塊厚(以mm為單位);拉桿導(dǎo)柱長(zhǎng)度;標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)[1]。本文以“模架A1520—35×35×60 GB/T 12555—2006”為例說(shuō)明應(yīng)用布局文件創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)模架的方法。

1 建立布局文件

布局是一個(gè)非參數(shù)化2D草繪,可用作工程記事本,用于以概念方式記錄和注釋零件和組件。其可在開(kāi)發(fā)實(shí)體模型時(shí)在中心位置保留設(shè)計(jì)意圖?？稍谠O(shè)計(jì)過(guò)程開(kāi)始時(shí)創(chuàng)建一個(gè)草繪,或?qū)⒔M件或零件的繪圖輸入到“布局”模式中。使用布局可以達(dá)到[2]:(1)將基本組件幾何開(kāi)發(fā)為2D概念性草繪;(2)創(chuàng)建定義裝配意圖的全局基準(zhǔn);(3)確定關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系;(4)將組件作為一個(gè)整體加以記錄。

可通過(guò)布局來(lái)定義組件的基本要求和約束,而不必使用大量的或具體的幾何。其可針對(duì)尺寸建立參數(shù)以及這些參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。全局基準(zhǔn)便于元件的自動(dòng)裝配和元件的自動(dòng)替換[2]。建立布局文件的過(guò)程如下[3]:

(1)新建布局文件。進(jìn)入Pro/E系統(tǒng)后,單擊“文件”>“新建”,然后選擇新建類型“布局”,輸入文件名,為了和模架標(biāo)準(zhǔn)一致,布局文件名用模架基本型號(hào)+系列代號(hào)(如A15X)表示新建的布局文件用于建立A型15×系列模架,確定后選擇繪圖模板、圖紙大小及方向;

(2)繪制裝配圖。繪制新國(guó)標(biāo)直澆口A型模架主視圖,或者通過(guò)“插入”>“共享數(shù)據(jù)”>“自文件”可導(dǎo)入已繪制的IGES、DWG、DXF等文件(如圖1所示),布局文件只用于表示各零件或組件之間的位置關(guān)系,對(duì)繪圖精度無(wú)過(guò)高要求。單擊“插入”>“頁(yè)面”插入第二張圖紙,繪制或?qū)肽＜芨┮晥D(如圖2所示);

圖1 主視圖Fig.1 Front view

圖2 俯視圖Fig.2 Top view

(3)添加裝配參照。在布局中可草繪、放置并命名全局參照基準(zhǔn)平面、軸、坐標(biāo)系和點(diǎn)以傳達(dá)裝配設(shè)計(jì)意圖。雖然布局中的基準(zhǔn)幾何只有可視特性,但是可將布局中的基準(zhǔn)名聲明到相關(guān)聯(lián)的零件中對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn),從而為自動(dòng)裝配做準(zhǔn)備且能在修改零件細(xì)節(jié)時(shí)保留設(shè)計(jì)意圖[2]。單擊“插入”>“繪制基準(zhǔn)”>“平面/軸”在已繪制的模架主視圖和俯視圖中草繪基準(zhǔn)平面P1-P12以及基準(zhǔn)軸A_1-A_5(如圖1、2所示);

(4)創(chuàng)建全局參數(shù)。在布局中創(chuàng)建的參數(shù)為全局參數(shù),因此可在其他模式下對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。聲明布局并使用局部關(guān)系將全局參數(shù)聲明到局部參數(shù)。一旦進(jìn)行了聲明,則布局中指定的尺寸值和關(guān)系便會(huì)直接影響組件中元件尺寸的值[2]。本文正是基于這一原理將標(biāo)準(zhǔn)模架各零件聲明到布局,然后通過(guò)布局中創(chuàng)建的全局參數(shù)控制模架的整體尺寸,從而生成系列模架。創(chuàng)建布局尺寸時(shí),單擊“插入”>“尺寸”>“新參照”,出現(xiàn)“依附類型”菜單,默認(rèn)選擇“圖元上”然后依次單擊要標(biāo)注的圖元,中鍵選擇尺寸放置位置,并輸入尺寸符號(hào)和值。依次建立A型模架參數(shù)W、L、W1-W7、L1-L4、H1、H2、H5、H6以及A、B、C等參數(shù)。為了方便及時(shí)查看或修改參數(shù)值,可通過(guò)單擊“表”>“插入”>“表”來(lái)插入?yún)?shù)的表格,表格做法和工程圖中的表格做法類似。表格做好以后,在表中添加已創(chuàng)建的參數(shù)及對(duì)應(yīng)參數(shù)值。例如,模板寬W的注釋過(guò)程:雙擊表格中的單元格彈出“注釋屬性”對(duì)話框,在“文本”框中輸入“W”,雙擊右側(cè)對(duì)應(yīng)的單元格,在“文本”框中輸入“&W”,這樣該單元格顯示隨參數(shù)W變化而自動(dòng)更新的即時(shí)參數(shù)值,要設(shè)置文本樣式屬性時(shí)單擊“文本樣式”進(jìn)行相關(guān)設(shè)置;

(5)創(chuàng)建參數(shù)表。通過(guò)設(shè)置“參數(shù)表”,可使用在布局中創(chuàng)建的參數(shù)和尺寸為模型的不同配置指定值。在布局中創(chuàng)建的“參數(shù)表”類似于“族表”,其簡(jiǎn)化了對(duì)用于處理尺寸和參數(shù)信息的值集的存儲(chǔ)和訪問(wèn)。“參數(shù)表”在允許對(duì)不同的參數(shù)值進(jìn)行調(diào)整的同時(shí)用于保留設(shè)計(jì)意圖。參數(shù)表使組件不同配置選項(xiàng)之間的切換變得非常容易[2]。例如,本例繪制了A1520模架圖,通過(guò)分析新模架標(biāo)準(zhǔn)可發(fā)現(xiàn),A型150×系列模架只是其中幾個(gè)尺寸不同,這樣就只需創(chuàng)建參數(shù)表,通過(guò)調(diào)用參數(shù)表中的某一組數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)模架數(shù)據(jù)的整體更新,避免逐個(gè)修改尺寸的麻煩。參數(shù)表建立方法為:已經(jīng)建立好各尺寸參數(shù)的前提下,單擊“工具”>“參數(shù)”,“參數(shù)”對(duì)話框打開(kāi),單擊“參數(shù)”>“參數(shù)表”,出現(xiàn)“參數(shù)表”菜單,首先單擊“增加參數(shù)”,在彈出的參數(shù)列表中勾選用以控制模架的參數(shù),單擊完成后返回。然后單擊“編輯”,彈出參數(shù)表編輯對(duì)話框,將各組數(shù)據(jù)輸入到參數(shù)表中,當(dāng)想要調(diào)用模架時(shí),只需要單擊“工具”>“參數(shù)”>“參數(shù)表”>“應(yīng)用集”,在彈出的實(shí)例“INSTANCES”中選擇自己需要的模架。

2 利用族表創(chuàng)建三維零件實(shí)體

在零件建模模式下,建立模架的各組成零件,并利用“族表”工具參照“GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件”生成零件庫(kù),方便后期設(shè)計(jì)的調(diào)用[4]。例如,推板庫(kù)的建立可參照標(biāo)準(zhǔn)《塑料注射模零件第7部分:推板》先通過(guò)拉伸命令創(chuàng)建推板主體,然后結(jié)合《塑料注射模模架》利用旋轉(zhuǎn)切除命令做出螺釘孔,最后陣列出所需要的螺釘孔個(gè)數(shù)。然后單擊“工具”>“族表”打開(kāi)族表對(duì)話框,然后單擊添加刪除表列按鈕,彈出族項(xiàng)目窗口,在零件圖中單擊拉伸實(shí)體及旋轉(zhuǎn)特征,圖中會(huì)顯示出相關(guān)尺寸,然后可以通過(guò)單擊所需的尺寸將他們添加到族項(xiàng)目的項(xiàng)目列表框,輸入所有參數(shù)后,單擊確定彈出族表編輯窗口,輸入實(shí)例名稱及W、L、H等推板參數(shù)的值保存。當(dāng)下次打開(kāi)剛創(chuàng)建的零件實(shí)體時(shí),會(huì)彈出實(shí)例選擇窗口,這就是通過(guò)一個(gè)推板模型結(jié)合族表做出來(lái)的推板庫(kù),選擇所需的推板型號(hào)單擊“打開(kāi)”,Pro/E就會(huì)根據(jù)普通模型和族表中的相關(guān)參數(shù)生成所需的零件。用該方法根據(jù)GB/T 4169.1-4169.23—2006創(chuàng)建好其他塑料注射模零件[5]。

3 聲明布局

通過(guò)將零件聲明到剛創(chuàng)建好的布局文件,能實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)裝配及布局文件對(duì)模架的整體控制[2]。依次打開(kāi)所要建的模架規(guī)格所需的零件,并將它們聲明到所創(chuàng)建的布局文件中的裝配參照。例如,推板的聲明過(guò)程:打開(kāi)推板并備份到模架目錄后,單擊“文件”>“聲明”,在彈出的菜單管理器中單擊“聲明布局”然后選擇已創(chuàng)建的布局A1520(如圖3所示)。這樣推板就能引用布局中的全局參數(shù)。然后打開(kāi)關(guān)系編輯對(duì)話框添加如下關(guān)系,將零件尺寸和布局中的全局尺寸相關(guān)聯(lián),這樣就能夠通過(guò)控制布局實(shí)現(xiàn)對(duì)推板及其他零件的控制:

另外,需將推板的底面、右側(cè)面以及前面分別通過(guò)“聲明名稱”聲明對(duì)應(yīng)到布局中的P5面、P9面和P11面以便實(shí)現(xiàn)后期自動(dòng)裝配。同樣的方法將其他板類零件聲明到布局,通過(guò)添加關(guān)系將相關(guān)尺寸關(guān)聯(lián)到布局全局參數(shù),并將它們的右側(cè)面、底面、前面通過(guò)聲明名稱與布局中的P1-P12面對(duì)應(yīng)起來(lái)。為了充分利用布局的自動(dòng)裝配功能,對(duì)于桿類零件(如螺釘、復(fù)位桿等)可以通過(guò)“聲明表”來(lái)完成。下面以復(fù)位桿為例進(jìn)行說(shuō)明。首先打開(kāi)復(fù)位桿零件,聲明布局A1520,通過(guò)聲明名稱將其端面聲明到P5面,將其中心軸聲明到A_5,然后打開(kāi)推桿固定板將底面DTM3聲明到P5面,并通過(guò)“聲明>>表>>修改”在彈出的文本編輯器中添加如下關(guān)系將推桿孔各軸也對(duì)應(yīng)到布局中的A_5:

圖3 聲明布局Fig.3 Declaration Lay

通過(guò)將推板固定板底面DTM3、中心軸A_1、A_2、A_11、A_12和推桿端面、中心軸都聲明到布局中的P5面和A_5軸,能夠?qū)崿F(xiàn)4根推桿的一次性自動(dòng)裝配。

4 模架的裝配與調(diào)用

新建裝配文件,依照自頂向下的設(shè)計(jì)思路,首先添加定模固定板并默認(rèn)放置,然后加入其他板類零件,由于前面板類零件已經(jīng)聲明到布局,即位置已經(jīng)定了,所以只需在系統(tǒng)提示時(shí)選擇“自動(dòng)”。最后添加軸類零件,同樣選擇“自動(dòng)”實(shí)現(xiàn)多個(gè)零件的一次性自動(dòng)裝配。待裝配完成后將裝配備份到管理目錄即可。按照上述方法創(chuàng)建常用模架類型,當(dāng)需要調(diào)用某一套模架時(shí),只需打開(kāi)相對(duì)應(yīng)的布局和模架,然后在布局文件中選擇對(duì)應(yīng)系列,再返回模架組件中再生即可。如本例中需要A1225-35×35×60模架,首先打開(kāi)創(chuàng)建好的A1520布局文件及模架組件,在布局文件中依次單擊工具>>參數(shù),調(diào)出參數(shù)對(duì)話框,在菜單欄中單擊參數(shù)>>參數(shù)表>>應(yīng)用集>>A1525>>完成/返回>>確定。單擊更新表按鈕更新參數(shù)表中的值,返回模架組件單擊更新按鈕實(shí)現(xiàn)各模架組件的再生便可得到A1525模架(如圖4所示)。

圖4 模架總裝圖Fig.4 Assembly drawing of mouldbase

(2)應(yīng)用布局文件來(lái)建立常用模架庫(kù)時(shí),同一系列的模架只需建立一套裝配圖,充分利用布局文件的參數(shù)傳遞功能實(shí)現(xiàn)布局文件對(duì)模架的控制及系列化;

(3)應(yīng)用布局文件來(lái)建立常用模架庫(kù),用戶還可以根據(jù)需要建立非標(biāo)件庫(kù)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系列模架。

5 結(jié)論

(1)應(yīng)用布局文件來(lái)建立常用模架庫(kù),可通過(guò)將零件聲明到布局實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配,尤其對(duì)于模架中需要裝配多個(gè)同一種組件(如復(fù)位桿、螺栓等)時(shí)可利用“聲明表”實(shí)現(xiàn)一次性自動(dòng)裝配,避免繁瑣的裝配過(guò)程從而提高設(shè)計(jì)效率;

[1] 中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 12555—2006塑料注射模模架[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[2] Parametric Technology Corporation.Pro/Engineer Wildfire 4.0 Help Center[EB/OL].[2010-7-24].http:∥www.ptc.com.

[3] 奚建勝.利用Pro/E布局文件建立常見(jiàn)注射模模架庫(kù)[J].模具工業(yè),2003,33(7):5-8.

[4] 池成忠.注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:50-82.

[5] 中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

Application of Pro/E Layout in the Construction of Standard Mould Base Library of Injection Moulds

BAI Qingping,CHI Chengzhong,CHEN Xiaowei,ZHAN GJiangang

(College of Materials Science and Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China)

The national standards for injection mould bases were compared with the earlier editions.The way to establish standard mould base library based on layout file was mainly introduced.Firstly,the layout file and the parts library for injection mould base were established.Then the corresponding parts were declared to the layout file so that a set of mould base could be converted to a series to call easily.

Pro/Engineering software;injection mould;standard mould base;layout file;family table

TQ320.66+2

B

1001-9278(2011)02-0104-04

2010-10-22

聯(lián)系人,qingping5566@sina.com