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【摘要】本文對Pro/E的主要功能模塊進(jìn)行了簡單的介紹，詳細(xì)介紹了手機(jī)殼的結(jié)構(gòu)特征以及設(shè)計要點(diǎn)，針對基于Pro/E進(jìn)行手機(jī)殼造型及注塑模具設(shè)計進(jìn)行了深入的分析，充分將Pro/E軟件在手機(jī)殼制造過程中的具體應(yīng)用展現(xiàn)出來。

【關(guān)鍵詞】Pro/E；手機(jī)殼造型；注塑；模具設(shè)計

傳統(tǒng)的產(chǎn)品、模具設(shè)計加工中經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對外形進(jìn)行設(shè)計，通過手工設(shè)計出來的產(chǎn)品在精度上面很難滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，往往需要二次加工或者直接無法使用。尤其是在精密零件的造型以及模具設(shè)計方面，比如手機(jī)殼，傳統(tǒng)的設(shè)計方式根本無法滿足手機(jī)殼的造型以及注塑模具的設(shè)計要求，所以對于產(chǎn)品設(shè)計方式不斷的在完善，利用Pro/E軟件來實(shí)現(xiàn)模型的三維設(shè)計，不僅可以有效減少模型的設(shè)計周期，還能極大提高模型的設(shè)計效率，保證注塑出來的模型符合要求，減少生產(chǎn)成本。

1Pro/E軟件

(1)Pro/E介紹。Pro/E是美國PTC公司基于CAD/CAM軟件上開發(fā)出來的一款三維實(shí)體模型設(shè)計軟件，用Pro/E進(jìn)行產(chǎn)品造型的設(shè)計可以有效地保證設(shè)計參數(shù)化、單一數(shù)據(jù)庫以及特征驅(qū)動等特性，包括基礎(chǔ)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計以及概念設(shè)計三個部分。其主要功能有參數(shù)化功能、特性功能、利用各種條件與特征參數(shù)關(guān)系進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計等特點(diǎn)，尤其是在產(chǎn)品設(shè)計完成后的調(diào)整方面，只需要改變其中一個參數(shù)，與之相關(guān)的其他參數(shù)會自動發(fā)生變動，極大的提高了設(shè)計效率。(2)Pro/E的主要功能模塊。Pro/E的功能模塊可以實(shí)現(xiàn)五個方面的功能。第一個是工業(yè)設(shè)計模塊，包括概念設(shè)計、動畫模擬、圖片渲染等;第二個模塊是機(jī)械設(shè)計模塊，包括曲面設(shè)計、實(shí)體裝配等;第三個是功能仿真模塊，包括動力學(xué)仿真、振動分析等;第四個是制造模塊，包括塑料模具設(shè)計、鑄造模具設(shè)計等;第五個是數(shù)據(jù)交換模塊，包括Pro/E模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)入、Pro/E軟件開發(fā)等。

2手機(jī)殼造型設(shè)計

利用Pro/E可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)殼的三維造型設(shè)計，先進(jìn)行點(diǎn)的設(shè)計，再到線、面，最后完成整個手機(jī)殼實(shí)體的設(shè)計。(1)工作設(shè)定。在進(jìn)行手機(jī)殼造型設(shè)計前，可以先建立相應(yīng)的目錄，包括各個零件的設(shè)計，將材料、圖紙精度、單位、公差等參數(shù)根據(jù)手機(jī)殼的實(shí)際需求進(jìn)行合理的設(shè)計。(2)創(chuàng)建模型。首先進(jìn)入Pro/E的操作界面，完成手機(jī)殼模型的草繪?？梢韵壬砷L方體，再針對長方體進(jìn)行相應(yīng)的切減，再改變其外部曲面結(jié)構(gòu)，生成手機(jī)殼的大致外形，再完成倒角的設(shè)計。之后針對該模型進(jìn)行打孔、抽殼，針對現(xiàn)在智能手機(jī)外形，再手機(jī)殼兩邊打好相應(yīng)的音量、開關(guān)鍵以及攝像頭、閃光燈的孔，在其上下表面完成耳機(jī)、充電線孔，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求，再合適的地方打揚(yáng)聲器孔。手機(jī)曲面的修改很難一次到位，需要不斷的進(jìn)行調(diào)整，可以利用Pro/E的參數(shù)化功能完成相應(yīng)的曲面修改。(3)特征分析以及優(yōu)化。在外殼造型設(shè)計完成之后，還需要考慮其表面積、體積以及重心等情況，同時再對點(diǎn)、面、線的位置進(jìn)行合理的分析規(guī)劃。首先可以進(jìn)行最優(yōu)化參數(shù)數(shù)據(jù)的選取，再針對具體的優(yōu)化參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，然后對尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計，再經(jīng)過軟件進(jìn)行相應(yīng)的分析計算得出相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果，最后根據(jù)設(shè)計的結(jié)果再進(jìn)一步繼續(xù)優(yōu)化。

3注塑模具設(shè)計

注塑模具在進(jìn)行設(shè)計時，首先要將模具構(gòu)件構(gòu)建出來，再參照模具的具體特征進(jìn)行模座的設(shè)計。在模具構(gòu)件的設(shè)計中，主要包括移動側(cè)以及固定側(cè)模板的設(shè)計、回位銷、停止銷以及頂出銷的設(shè)計，還有其他一些小的部位比如說冷卻水線、導(dǎo)鍵、導(dǎo)柱以及定位螺栓等。其具體的設(shè)計步驟為:模具模型的建立;成品件收縮率的設(shè)定;分型面的創(chuàng)建;對胚料進(jìn)行拆分，可以分為數(shù)個型芯;將型芯向上下模型腔轉(zhuǎn)化;進(jìn)行澆道系統(tǒng)的設(shè)置;檢測模具零件;開模模擬，同時做干涉檢測試驗(yàn);對模座進(jìn)行裝配。(1)創(chuàng)建分型面。進(jìn)行模具設(shè)計時，其主要內(nèi)容就是分型面的創(chuàng)建，再進(jìn)行分型面的創(chuàng)建時，按照不同的曲面特征來進(jìn)行，將一些不同的模具零件拆出。比如說在設(shè)計時，要先要設(shè)定好不同位置的收縮率，將毛坯大致構(gòu)建出來，再通過模擬裝配，將模型與型芯、型腔毛胚進(jìn)行重疊，再進(jìn)行一系列曲面剪切、延伸、融合等操作來完成分型面的設(shè)計。(2)模具型芯、型腔的設(shè)計。在完成分型面的創(chuàng)建后，可以將型芯從分型面中拆出，型芯、型腔由分型面中拆出的凸凹體積產(chǎn)生，最后再完成澆道的設(shè)計。因?yàn)橐紤]到手機(jī)殼側(cè)面以及上表面的精度，可以選擇在耳機(jī)孔或者充電孔設(shè)定注塑位置，可以利用點(diǎn)澆口進(jìn)行澆注。因?yàn)槭謾C(jī)殼的美觀性以及精密性要求，在進(jìn)行澆注時，一定要嚴(yán)格限制氣泡的產(chǎn)生，可以通過多開排氣槽解決氣泡的問題，但是要控制好排氣槽的高度(3)模架及其他小零件模具設(shè)計。在進(jìn)行這一部分的設(shè)計時，可以利用Pro/E的外掛模塊EMX來完成。EMX模塊能極大的減少設(shè)計人員在進(jìn)行相應(yīng)模具組件創(chuàng)建上所花費(fèi)的時間。同時EMX根據(jù)實(shí)際需求提供模具以及模架組件，之后會根據(jù)這些組件完成相鄰部件的切削、鉆孔操作。不僅能有效的簡化整個設(shè)計過程，還極易學(xué)習(xí)掌握。如圖2。在進(jìn)行模具的加工時，可以利用Pro/E的NC加工模塊來完成，根據(jù)實(shí)際的加工需求，自動生成一些相應(yīng)的數(shù)控車削、銑削以及切割的NC代碼，對于型芯、型腔，可以直接生成相應(yīng)的NC代碼，通過控制數(shù)控機(jī)床來完成上下模具的加工，不僅能提高加工出模具的準(zhǔn)確性符合原先設(shè)計要求，還能極大的降低模具在設(shè)計過程中所花費(fèi)的成本，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語

利用Pro/E進(jìn)行手機(jī)殼造型以及注塑模具的設(shè)計時，首先在手機(jī)殼造型設(shè)計方面，利用Pro/E先創(chuàng)建好相應(yīng)的模型，再根據(jù)實(shí)際的需求以及美學(xué)等特性完成相應(yīng)的調(diào)整，采用最優(yōu)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計;在注塑模具設(shè)計方面，首先要創(chuàng)建好分型面，再完成型芯、型腔的設(shè)計，再補(bǔ)充一些其他小得零件模具設(shè)計，最終完成整個模具的裝配。不僅有效的保證了設(shè)計的精度，還極大提高了設(shè)計的效率，節(jié)約設(shè)計成本，讓企業(yè)能夠在激烈的市場競爭中健康穩(wěn)定的發(fā)展，為企業(yè)的未來打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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［3］邱德琴．基于Pro/E和Moldflow注塑模具設(shè)計與CAE實(shí)例分析［D］．南京:南京理工大學(xué)，2014

作者:楊天云  單位:云南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院