浅析模具设计中Pro/E的应用

摘要：简要分析了Pro/E软件在模具设计中的应用。

关键词：模具设计与制造 pro/E

中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）14-0037-02

Analysis on the Application of Pro/E in Mold Design

Jiang Xiaobo

（Loudi Vocational and Technical College，Loudi 417000，China）

Abstract: This article briefly analyzes the application of Pro/E software in the mold design.

Key words: mold design and manufacturing；Pro/E

1Pro/E软件概述

在CAD/CAM模具设计与制造技术高速发展的现代社会，涌现出大量的辅助软件，例如：AutoCAD、UG、CAXA、Pro/E等。在众多的辅助软件中，由于Pro/E具有比较强大的功能，特别是在模具设计中，优势较为明显，而且它较早的抢占了市场，中国沿海很多企业已经采用Pro/E进行了长期的模具设计及制造工作，在发动机、齿轮箱等复杂模具产品的三维造型、模具设计、数控程序的编制方面都表现非凡，也取得了非常明显的经济效益。这使得Pro/E在模具制造技术领域有了重要的地位。

Pro/E（Pro/ENGINEER）是美国PTC公司的数字化产品设计制造系统。起源于1986年由原CV公司的工程技术人员研制开发。在近20年经过快速研制和发展，Pro/E软件的功能已经获得进一步的提升和完善，已成为一个集CAD/CAM/CAE于一体的中高端CAX系统，并以最新Pro/ENGINEER Wildfire为核心构件（产品数据产生），与Windchill PDMlink（产品数据管理）及Windchill Projectlink（产品过程协同）一起，共同构成PTC-PLM解决方案。可解决任何规模的设计挑战的集成式CAD/CAM/CAE解决方案。Pro/ENGINEER逐渐成为3D产品设计领域的标准，而作为业界领先的生产力工具，它促进用户采用最佳的设计做法，同时确保遵守业界和公司的标准。

近年来，Pro/E软件在模具行业的应用越来越广泛，这是因为模具设计与制造具有单件生产的特点，其制造过程也较为复杂，所生产的产品要求交货速度快。如果采用传统模具设计制造方法，周期长、精度低。但在Pro/E设计与制造软件中，采用了并行工程技术，在进行产品三维零件设计的时候就对产品的成型工艺以及模具寿命进行了充分的检测与分析，及时找出设计过程中所存在的问题。当产品三维模型初步确定后，可以由多个部门同时进行模具结构设计、工程图设计、数控程序的编制，并且可以实现各部门之间的互动，使得整个设计变得非常紧凑而且合理，缩短了模具制造的周期。

2Pro/E软件主要特性

Pro/E首先提出了参数化设计的概念，并且应用了单一数据库来解决特征的相关性问题。除此之外，Pro/E还采用模块化方式，客户能按照设计的要求自由选择并安装相应的模块。Pro/E的基于特征方式，能够实现工程并行设计，将工程设计制造过程集中在一起完成。这种软件不仅可以在工作站进行应用，也能够在单机上得到应用。

Pro/E所采用的模块方式，可以分别完成草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等工程问题，确保客户能够依据自身的要求灵活选择应用。

2.1 参数化设计针对具体零件来说，客户都可以将它当作几何模型，不管复杂程度多大的几何模型，我们也可以将它分解成有限数量的构成特征，所分解出的每一种构成特征，都能够用有限的参数进行约束，这就是参数化的基本概念。

2.2 基于特征建模Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，无论是型腔、壳体零件、倒角或者圆角，设计人员都能任意绘制草图，灵活修改模型。这一功能特性使得工程设计者在设计过程中从未有过的灵便与轻松。

2.3 单一数据库（全相关）Pro/E是建立在统一基层上的数据库上，它和一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上完全不同。单一数据库指的是工程设计制造过程中的所有资料都从一个数据库中调取，每一个独立用户都在为同一件产品造型而工作。也就是说在无论设计过程中的哪一个环节发生变动，马上可以在整个设计过程的相关环节上得到反馈。这种特殊的数据结构与工程设计的完整结合，使得产品设计的各个环节都灵活的互动起来。这一特点，让设计变得更优化，设计质量更好，产品能更好、更快的走向市场，设计制造过程的简化使得产品的价格也更加便宜。

3Pro/E软件应用分析

Pro/E软件所具有的单一数据库、参数化实体特征造型技术为实现并行工程设计方式提供了技术保障。Pro/E软件的基本设计过程为：模具的结构设计－模具成型零件的二维设计－工艺设计－模具成型零件的三维设计－编制数控加工程序－数控加工。在此设计过程中，当模具结构设计初步完成后，后面的设计、工艺准备工作可以由不同的工程师同时进行，设计的结果可以及时反馈到各部门。这样的工程设计方式可以提高模具制造精度，缩短设计以及编程周期。

4Pro/E软件的实用技巧

在Pro/E软件的实际应用中，我总结归纳了一些较为常用的使用技巧。

4.1 建立适当的运行环境在Pro/E软件中建立合适的config.pro文件，可以建立标准的Pro/E软件运行环境和个性化运行环境，在提高使用效率上有所提高。如果能合理的使用mapkey，建立指令组合，也可以减少选择菜单的时间。

4.2 建立标准零件库利用Pro/E软件的参数化功能或指令编程技术，建立本单位常用的标准零件库，减少重复建模时间，提高设计效率。注意精度的设置在模具设计时产生的种种问题可以通过提高精度（给一个较小的Accuracy数值）来解决。在实体建模时有些Geom Check的特征也可以通过提高精度来解决。但精度越高，Regeneration零件的时间会越长。

4.3 倒角的技巧倒角应在拔模斜度完成后才进行，若先完成倒角，之后与倒角关联的曲面可能无法完成拔模斜度的设计。在进行某些实体倒角时，倒角面可在屏幕显示，但无法完成倒角，这时可将Attachment Type的选项中选择Make Surface可以产生倒角曲面。再将这些曲面合并，用它去切实体就可以生成所需的实体。

4.4 合理使用曲面同实体的混合造型技术有些造型是无法用单一实体的特征完成的，可用曲面造型技术完成有关的造型，在用Protrusion中的Use Quit指令将曲面转换成实体。

4.5 如何在工程图中的整数尺寸标注出后面的0在模具制造企业的工程图标注中，经常需要将整数尺寸，例如“30”标注为“30.000”的形式，要完成这样的标注，应该在工程图配置文件*.dtl文件中设置相应项目“lead_trail_zeros”为both[std_english]，其默认的设置为std_metric，该设置无法体现标注小数点后面0的效果。

4.6 如何将零件文件压缩以方便交流Pro/E中的零件特征越多，文件也越大。当我们需要把零件通过邮件或其它方式和别人分享、交流的时候，由于一般的邮件附件都有容量限制，稍微大一点的文件就不能发送。我给大家提供一种较为简单有效的文件压缩方法。利用插入模式实现压缩文件的目的。当打开一个模型时，我们可以看到，默认的“在此插入”都位于模型树的最底端，我们可以使用鼠标左键按住“在此插入”并将其拖动到模型树的最上端。此时将零件保存，在资源管理器状态下，我们可以看到改变插入模式后零件的大小发生了变化，原来301K的零件现在只有131K。此时再利用压缩软件进一步压缩后就可以方便的通过邮件进行传递了，而收到邮件的一方只要在Pro/E中打开模型，并将“在此插入”重新拖拽到模型树的尾部即可实现零件的特征的完全复原。

4.7 对于在草绘里面采用特征边做截面的特征，如果遇到特征修改造成失败的，建议进入草绘后，不要直接删除，先选中所有的草绘线条，然后使用移动或者旋转命令，总之是使草绘线条与原特征边尽可能的错开，然后重新使用新的特征边做草绘截面，再使用取代命令，一定要注意特征之间的对应关系。

4.8 在创建较复杂零件时，可以将零件分成多个零件分别创建， 然后用：特征――创建――外部复制几何将他们合并在一起。这样可以省去很多基准和参照，避免已绘制特征的干扰。

5总结

通过实践证明，Pro/E在模具设计制造中具有较大的实用价值，我们可以充分应用该软件来提高设计效果以及缩短设计周期。在实际应用过程中，我们探索更好的设计应用技巧，希望能够帮助我们更快、更好的实现设计目标。但在本文中我所能分析的问题非常有限，希望能在今后的工作中进一步的思考和调高。