摘要：Pro/E的Pro/M是一个强大的型腔模设计模块，可以完成注塑模、压注模等型腔模设计。如果用户没有此模块，也可以在装配模块中完成注塑模的设计。本文介绍了在装配模块下，基于自顶向下的方式设计注塑模的方法和步骤。
关键词：注塑模设计；装配模块；自顶向下
1 设置零件收缩率
打开设计零件，点击主菜单"编辑"→"设置"→"收缩率"→"按尺寸"，确定后弹出收缩率设置对话框，如图1所示。选择"1＋S"公式形式，在"所有尺寸"输入收缩率 0.005。确定后退出。
图1 设置零件收缩率
2 创建模具型腔
新建装配文档，将设计零件装配进来，固定其位置。对于一模多腔，可以按照布局要求装配多个设计零件。本例采用一模两腔对称布置，如图 2 所示。
图2 装配零件
2.1 创建镶块母体
点击创建组件按钮
，在组件创建对话框的类型中选择"零件"，子类型中选择"实体"，输入名称"fan_fix_mold"。确定后弹出创建选项对话框，创建方法点选"定位缺省基准"，定位基准的方法点选"对齐坐标系与坐标系"，如图3所示。确定后选择装配体坐标系"ASM_DEF_CSYS"作为参照，将新零件装配进来。此时处于 fan_fix_mold 零件激活状态，按照设计尺寸，拉伸一个矩形实体，将设计零件包围起来，作为定模镶块的母体。在模型树中激活装配体后，再次点击创建组件按钮，在组件创建对话框的类型中选择"零件"，子类型中选择"实体"，输入名称"fan_moving_mold"。确定后在弹出的创建选项对话框，创建方法点选"复制现有"，点击"浏览"按钮，在选择模版对话框中，点击
按钮，打开内存中的 fan_fix_mold文件。在装配组建对话框中，单击
按钮，以默认位置装配fan_moving_mold。这样在相同位置上有两个相同的矩形实体分别作为定模镶块母体和动模镶块母体。
图3 创建选项对话框
2.2 分模
隐藏上一步建立的两个镶块母体，如图4所示。复制粘贴两个设计零件的下半部分表面，如图 4a所示。填补复制曲面上的孔，如图4b所示，然后在分模面处拉伸一个外形尺寸大于镶块母体的平面，将以上三个面两两合并后，形成分模面，如图4c所示。隐藏设计零件，取消隐藏 fan_moving_mold 零件，并且在模型树中激活它，选中分模面，点击主菜单中"编辑"→"实体化"，点击
按钮，切除上半部分，余下即为动模镶块。在模型树中激活装配文件，隐藏动模镶块，取消隐藏fan_fix_mold零件，点击主菜单"编辑"→"元件操作"→"（Cut Out）切除"，选择fan_fix_mold作为切除体，设计零件作为被切除体，从fan_fix_mold 中切除设计零件，然后激活fan_fix_mold 零件，选中分模面，点击主菜单中"编辑"→"实体化"，点击 按钮，切除下半部分，余下即为定模镶块，如图 5 所示，完成后存盘。
图4 创建分模面
图5 动模和定模镶块
动模镶块难以加工，可再分出几个型芯。从文件夹中把fan_moving_mold文件两次复制到其它地方，分别修改文件名为fan_core_1和fan_core_2，再移回原文件夹，在装配文档中，将两个零件装配在和fan_moving_mold零件相同的位置。隐藏所有零件，只显示fan_moving_mold，并激活它，用旋转切除命令，以切除内部材料的方法得到1个小型芯孔和1个大型芯孔，再将两个旋转切除特征分别阵列，得到其它型芯孔。与此类似，分别激活fan_core_1和fan_core_2，改变切除方向，以切除外部材料的方法，得到一个小型芯和一个大型芯。激活装配文件后，以参照阵列的方法，在其它型芯孔中也装配上型芯，完成后的分解图，如图 6 所示。
2.3 创建冷却水道和浇注系统
在装配环境中，以拉伸或者旋转的方式在fan_fix_mold和 fan_moving_mold中切出主浇道、分浇道和浇口。接着点击主菜单"应用程序"－"模具布局"－"（Runner）流道"，根据设计要求选择流道所在平面、流道形状、尺寸，画出流道路径，完成冷却水道创建，如图 6 所示。
图6 镶块和型芯分解图
3 建立模架
Pro/E模架库（EMX）只能在Pro/M模块中调用，而且属于独立的付费模块，价格昂贵。但如果每套模具都对模架进行造型，又会耗费大量时间，降低了设计效率。若采用布局文件建立模架库，将会显著提高设计效率。用布局文件建立模架库的步骤如下：
（1） 点击"新建"按钮，在新建对话框的类型中点选"布局"。布局（layout）是设计初期，示意零件之间装配关系的二维草图。首先，在草图中绘出主视图、俯视图的线条以及几个标准件。利用尺寸标注工具对每个零件进行尺寸标注，所标注尺寸即为可以修改数值的参数。然后点击主菜单中"表"→"插入"→"表"，在图纸右下角建立表格并输入上面建立的参数名称和数值。例如，左键选中左列的一个表格，在右击快捷菜单中点击"属性"，在文本窗口中输入参数名称"FIXED_PLATE_WIDTH"，表格中显示该参数名称，选中右列一个表格，在"属性"文本窗口中输入 "&FIXED_PLATE_WIDTH"，则表格中显示该参数的数值。双击一个数值表格，可以直接修改参数数值。最后，点击主菜单中"插入"→"草图基准"，分别在图纸1中建立基准轴 A1～A4，基准面P1～P13，在图纸 2 中建立基准面 P14，用以控制零件的装配位置。完成后如图 7、图 8、图 9 所示。
图7 模架主视图
图8 模架俯视图
图9 零件图
（2） 对布局中每个零件进行三维造型，完成后，点击"文件"→"声明"→"Declare Lay（声明放置）"，如图 10 所示，将零件声明到已经建立的布局文件中。点击"DeclareName（声明名称）"，把零件中的装配参考声明到布局文件中对应的参考面、参考轴上。点击主菜单中"工具"→"关系式"，可以看到局部参数窗口已列出了布局文件中建立的所有参数，在关系式窗口中输入等式，将零件的尺寸和布局文件中的参数对应起来。
（3） 新建装配文件，按照模架从上向下顺序，首先加入定模固定板，固定其位置，加入其他零件时，只需在提示中选择自动装配，系统便按照布局文件中设定的装配参照，自动将零件装配在一起。
照此步骤建立几套不同结构的常用模架，用到某一模架时，只需打开其布局文件，按照设计要求修改参数表中的参数，再打开装配文件，点击主菜单中"编辑"→"重新生成"，模架根据设定尺寸参数自动生成。
按照以上步骤完成模架的创建后，再将已建立的镶块装配体装配到模架中。
4 创建推出零件
在模架装配体中创建推杆，点击
创组件建按钮，在组件创建对话框的类型中选择"零件"，子类型中选择"实体"，确定后弹出创建选项对话框，创建方法点选"创建特征"，以其它零件为参照，用拉伸或旋转造型，创建一个推杆，再按照设计要求将其阵列。以同样的方式创建复位杆。点击主菜单"应用程序"→"模具布局"→"（Ej Pin Hole）销钉孔"，根据菜单提示，选择销钉孔和复位杆孔的分布、位置、尺寸、切除零件等，得到销钉孔和复位杆孔。最后再激活装配文件，用拉伸或旋转的方式，在上下模板上切出冷却水道出口以及主浇道，即完成模具三维设计工作。
图10 声明菜单
图11 模具三维图
5 结束语
装配模块下设计注塑模，是在没有Pro/M模块和模架库（EMX）的情况下，来完成模具设计，具有较强的实用性，特别适用于购买力较小的中小企业。其关键步骤在于分模，对于复杂的零件，还可以利用曲面复制、曲面造型、曲面延伸等工具建立非平面分型面。
参考文献
[1] 林清安.Por/ENGINEER Wildfire2.0零件装配与产 品设计.北京：电子工业出版社，2005.4.
[2] 张云杰等.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0（中文版）装配设计.北京：清华大学出版社，2006.1.