0 引言

　　隨著信息技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)的飛速發(fā)展，基于設(shè)計(jì)人員自身經(jīng)驗(yàn)的二維模具設(shè)計(jì)與加工方式越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)的要求，一些先進(jìn)CAD/CAM軟件不斷應(yīng)用到塑料模具的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中，其中Pro/E具有優(yōu)越的實(shí)體造型及曲面造型功能、突出的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能，使其成為模具設(shè)計(jì)的主流CAD軟件，而MasterCAM軟件優(yōu)越的二維、三維加工功能使模具設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的復(fù)雜產(chǎn)品零件時(shí)加工思路明確，刀具設(shè)置更加人性化，其突出的程序后處理功能能夠直接生成適合數(shù)控機(jī)床的數(shù)控程序代碼，具有易于上手、可靠性高、實(shí)用性好等特點(diǎn)。因此，在模具設(shè)計(jì)及制造的過程中，利用Pro/ENGINERE可以方便快捷地進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)，生成模具成型零件實(shí)體圖。從Pro/E中提取加工信息轉(zhuǎn)換到MasterCAM中，采用MasterCAM迅速自動(dòng)生成數(shù)控代碼。此方法有效地縮短模具設(shè)計(jì)及制造周期，降低了開發(fā)成本，提高了加工效率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。現(xiàn)以塑料桶蓋的模具實(shí)例形式，闡述Pro/E和MasterCAM軟件兩者相結(jié)合在塑料模具設(shè)計(jì)及數(shù)控加工的應(yīng)用。

1 Pro/E的三維造型及模具設(shè)計(jì)流程

　　　1.1 Pro/ENGINERE環(huán)境下進(jìn)行零件的三維實(shí)體造型

　　創(chuàng)建Pro/ENGINERE 5.0具有強(qiáng)大的實(shí)體造型及曲面造型功、突出強(qiáng)大的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能能進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)。建模過程如下：淤根據(jù)零件圖繪制二維草繪設(shè)計(jì)圖；于運(yùn)用拉伸、旋轉(zhuǎn)、抽殼、筋、倒圓角等命令創(chuàng)建基礎(chǔ)實(shí)體特征；盂運(yùn)用掃描切割、邊界混合、曲面合并實(shí)體化等功能修改基礎(chǔ)特征。

　　1.2 加載塑料桶蓋模具

　　參考模型在Pro/ENGINERE 5.0環(huán)境下，模具模型寅裝配寅參照模型載入桶蓋的三維實(shí)體造型。

　　1.3 模具參考模型的檢測分析

　　為了檢驗(yàn)?zāi)＞吡慵S設(shè)計(jì)的正確性，需利用Pro/ENGINERE 5.0的分析功能對參考模型進(jìn)行厚度、拔模等檢測，以判斷這些實(shí)體特征是否符合設(shè)計(jì)及加工工藝要求，如果不適合，應(yīng)進(jìn)行必要的修改。

　　1.4 創(chuàng)建毛坯工件

　　毛坯工件是用于產(chǎn)生上模及下模的毛坯。

　　1.5 設(shè)置收縮率

　　補(bǔ)償鑄件體積收縮的偏差，模具設(shè)計(jì)人員只要通過設(shè)置適當(dāng)?shù)氖湛s率來放大參考模型，就可獲得正確的尺寸。

　　1.6 分型面的創(chuàng)建

　　通過特征寅型腔組件寅側(cè)面影像，生成側(cè)面影像曲線，再利用該曲線創(chuàng)建分型面。

　　1.7 創(chuàng)建模具體積塊

　　利用剛創(chuàng)建的分型面，將工件分割成兩個(gè)模具體積塊，完成公模、母模體積塊的創(chuàng)建。

　　1.8 抽取模具元件

　　體積塊本身是沒有質(zhì)量的三維封閉曲面，通過此功能將體積塊變成實(shí)體零件。

　　1.9 鑄模、開模仿真

　　利用鑄模澆注模擬產(chǎn)生澆注件，模具設(shè)計(jì)人員可對此澆注件與參照模型是否一致判斷設(shè)計(jì)的模具型腔及各模具元件是否正確。 

2 MasterCAM的模具數(shù)控加工

　　基于Pro/ENGINERE 5.0環(huán)境下的模具設(shè)計(jì)流程將下：

　　2.1 Pro/E與MasterCAM的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

　　上述Pro/ENGINERE 5.0境下創(chuàng)建生成的塑料桶蓋模具元件，通過另存為以IGES格式文件輸出，即可實(shí)現(xiàn)模具元件的在Pro/EN原GINERE與MasterCAM之間的CAD/CAM 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

　　2.2 MasterCAM 工藝路線設(shè)置

　　根據(jù)此模具外形特點(diǎn)，利用MasterCAM X3加工工藝路線設(shè)置如圖3所示。

　　2.3 MasterCAM數(shù)控仿真加工

　　在設(shè)置好刀具加工工藝路徑后，使用MasterCAM X3的verify刀具驗(yàn)證模塊對刀具軌跡進(jìn)行驗(yàn)證和數(shù)控仿真加工，模擬塑料桶蓋模具的實(shí)體加工過程，模擬其凹模、凸模模加工過程。通過模擬加工，可以檢測參數(shù)設(shè)置是否合理，加工過程是否存在干澀、設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)作是否正確、實(shí)際零件是否符合加工設(shè)計(jì)要求。

　　2.4 生成后處理生成NC程序

　　MasterCAM系統(tǒng)的Post后處理功能能自動(dòng)生成加工此模具的NC代碼程序，可在數(shù)控機(jī)床上直接進(jìn)行模具加工。

3 結(jié)語

　　在塑料模具設(shè)計(jì)與制造中，采用Pro/E進(jìn)行零件三維造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入MasterCAM進(jìn)行數(shù)控加工，這種基于Pro/E與MasterCAM的模具CAD/CAM模式可使模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)現(xiàn)一體化，從而縮短模具縮短開發(fā)設(shè)計(jì)與制造周期，為企業(yè)提供一種新的CAD/CAM綜合方案。