白庆平,池成忠,陈晓伟,张建刚

(太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024)

Pro/E 布局模块在注射模标准模架建库中的应用

白庆平,池成忠,陈晓伟,张建刚

(太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024)

对比分析了新旧版塑料注射模模架国家标准,重点介绍了应用Pro/E布局文件和族表建立模架库以及模架调用的方法:先利用族表建立注射模零件库并创建模架布局文件,然后将相应模架组件声明到布局实现模架系列化以方便调用。

Pro/Engineering;注射模;标准模架;布局;族表

0 前言

我国在1990年根据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》塑料模架标准,并于2007年发布GB/T 12555—2006《塑料注射模模架》(以下简称新标准),新标准将《塑料注射模大型模架》和《塑料注射模中小型模架》合并为一个标准,并且模架的分类也有了较大改动,根据浇口类型将模架分为直浇口型和点浇口型2种;将直浇口基本型分为A、B、C、D 4种,点浇口基本型分为DA、DB、DC、DD 4种;根据实际生产的需要对模架的组合尺寸作了较大调整。而且模架的标记也发生较大变化,根据新标准,注射模模架标记应包括:模架;基本型号;系列代号;动、定模板厚及垫块厚(以mm为单位);拉杆导柱长度;标准代号[1]。本文以“模架A1520—35×35×60 GB/T 12555—2006”为例说明应用布局文件创建标准模架的方法。

1 建立布局文件

布局是一个非参数化2D草绘,可用作工程记事本,用于以概念方式记录和注释零件和组件。其可在开发实体模型时在中心位置保留设计意图。可在设计过程开始时创建一个草绘,或将组件或零件的绘图输入到“布局”模式中。使用布局可以达到[2]:(1)将基本组件几何开发为2D概念性草绘;(2)创建定义装配意图的全局基准;(3)确定关键设计参数之间的数学关系;(4)将组件作为一个整体加以记录。

可通过布局来定义组件的基本要求和约束,而不必使用大量的或具体的几何。其可针对尺寸建立参数以及这些参数之间的数学关系。全局基准便于元件的自动装配和元件的自动替换[2]。建立布局文件的过程如下[3]:

(1)新建布局文件。进入Pro/E系统后,单击“文件”>“新建”,然后选择新建类型“布局”,输入文件名,为了和模架标准一致,布局文件名用模架基本型号+系列代号(如A15X)表示新建的布局文件用于建立A型15×系列模架,确定后选择绘图模板、图纸大小及方向;

(2)绘制装配图。绘制新国标直浇口A型模架主视图,或者通过“插入”>“共享数据”>“自文件”可导入已绘制的IGES、DWG、DXF等文件(如图1所示),布局文件只用于表示各零件或组件之间的位置关系,对绘图精度无过高要求。单击“插入”>“页面”插入第二张图纸,绘制或导入模架俯视图(如图2所示);

图1 主视图Fig.1 Front view

图2 俯视图Fig.2 Top view

(3)添加装配参照。在布局中可草绘、放置并命名全局参照基准平面、轴、坐标系和点以传达装配设计意图。虽然布局中的基准几何只有可视特性,但是可将布局中的基准名声明到相关联的零件中对应的基准,从而为自动装配做准备且能在修改零件细节时保留设计意图[2]。单击“插入”>“绘制基准”>“平面/轴”在已绘制的模架主视图和俯视图中草绘基准平面P1-P12以及基准轴A_1-A_5(如图1、2所示);

(4)创建全局参数。在布局中创建的参数为全局参数,因此可在其他模式下对其进行访问。声明布局并使用局部关系将全局参数声明到局部参数。一旦进行了声明,则布局中指定的尺寸值和关系便会直接影响组件中元件尺寸的值[2]。本文正是基于这一原理将标准模架各零件声明到布局,然后通过布局中创建的全局参数控制模架的整体尺寸,从而生成系列模架。创建布局尺寸时,单击“插入”>“尺寸”>“新参照”,出现“依附类型”菜单,默认选择“图元上”然后依次单击要标注的图元,中键选择尺寸放置位置,并输入尺寸符号和值。依次建立A型模架参数W、L、W1-W7、L1-L4、H1、H2、H5、H6以及A、B、C等参数。为了方便及时查看或修改参数值,可通过单击“表”>“插入”>“表”来插入参数的表格,表格做法和工程图中的表格做法类似。表格做好以后,在表中添加已创建的参数及对应参数值。例如,模板宽W的注释过程:双击表格中的单元格弹出“注释属性”对话框,在“文本”框中输入“W”,双击右侧对应的单元格,在“文本”框中输入“&W”,这样该单元格显示随参数W变化而自动更新的即时参数值,要设置文本样式属性时单击“文本样式”进行相关设置;

(5)创建参数表。通过设置“参数表”,可使用在布局中创建的参数和尺寸为模型的不同配置指定值。在布局中创建的“参数表”类似于“族表”,其简化了对用于处理尺寸和参数信息的值集的存储和访问。“参数表”在允许对不同的参数值进行调整的同时用于保留设计意图。参数表使组件不同配置选项之间的切换变得非常容易[2]。例如,本例绘制了A1520模架图,通过分析新模架标准可发现,A型150×系列模架只是其中几个尺寸不同,这样就只需创建参数表,通过调用参数表中的某一组数据而实现模架数据的整体更新,避免逐个修改尺寸的麻烦。参数表建立方法为:已经建立好各尺寸参数的前提下,单击“工具”>“参数”,“参数”对话框打开,单击“参数”>“参数表”,出现“参数表”菜单,首先单击“增加参数”,在弹出的参数列表中勾选用以控制模架的参数,单击完成后返回。然后单击“编辑”,弹出参数表编辑对话框,将各组数据输入到参数表中,当想要调用模架时,只需要单击“工具”>“参数”>“参数表”>“应用集”,在弹出的实例“INSTANCES”中选择自己需要的模架。

2 利用族表创建三维零件实体

在零件建模模式下,建立模架的各组成零件,并利用“族表”工具参照“GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件”生成零件库,方便后期设计的调用[4]。例如,推板库的建立可参照标准《塑料注射模零件第7部分:推板》先通过拉伸命令创建推板主体,然后结合《塑料注射模模架》利用旋转切除命令做出螺钉孔,最后阵列出所需要的螺钉孔个数。然后单击“工具”>“族表”打开族表对话框,然后单击添加删除表列按钮,弹出族项目窗口,在零件图中单击拉伸实体及旋转特征,图中会显示出相关尺寸,然后可以通过单击所需的尺寸将他们添加到族项目的项目列表框,输入所有参数后,单击确定弹出族表编辑窗口,输入实例名称及W、L、H等推板参数的值保存。当下次打开刚创建的零件实体时,会弹出实例选择窗口,这就是通过一个推板模型结合族表做出来的推板库,选择所需的推板型号单击“打开”,Pro/E就会根据普通模型和族表中的相关参数生成所需的零件。用该方法根据GB/T 4169.1-4169.23—2006创建好其他塑料注射模零件[5]。

3 声明布局

通过将零件声明到刚创建好的布局文件,能实现零件的自动装配及布局文件对模架的整体控制[2]。依次打开所要建的模架规格所需的零件,并将它们声明到所创建的布局文件中的装配参照。例如,推板的声明过程:打开推板并备份到模架目录后,单击“文件”>“声明”,在弹出的菜单管理器中单击“声明布局”然后选择已创建的布局A1520(如图3所示)。这样推板就能引用布局中的全局参数。然后打开关系编辑对话框添加如下关系,将零件尺寸和布局中的全局尺寸相关联,这样就能够通过控制布局实现对推板及其他零件的控制:

另外,需将推板的底面、右侧面以及前面分别通过“声明名称”声明对应到布局中的P5面、P9面和P11面以便实现后期自动装配。同样的方法将其他板类零件声明到布局,通过添加关系将相关尺寸关联到布局全局参数,并将它们的右侧面、底面、前面通过声明名称与布局中的P1-P12面对应起来。为了充分利用布局的自动装配功能,对于杆类零件(如螺钉、复位杆等)可以通过“声明表”来完成。下面以复位杆为例进行说明。首先打开复位杆零件,声明布局A1520,通过声明名称将其端面声明到P5面,将其中心轴声明到A_5,然后打开推杆固定板将底面DTM3声明到P5面,并通过“声明>>表>>修改”在弹出的文本编辑器中添加如下关系将推杆孔各轴也对应到布局中的A_5:

图3 声明布局Fig.3 Declaration Lay

通过将推板固定板底面DTM3、中心轴A_1、A_2、A_11、A_12和推杆端面、中心轴都声明到布局中的P5面和A_5轴,能够实现4根推杆的一次性自动装配。

4 模架的装配与调用

新建装配文件,依照自顶向下的设计思路,首先添加定模固定板并默认放置,然后加入其他板类零件,由于前面板类零件已经声明到布局,即位置已经定了,所以只需在系统提示时选择“自动”。最后添加轴类零件,同样选择“自动”实现多个零件的一次性自动装配。待装配完成后将装配备份到管理目录即可。按照上述方法创建常用模架类型,当需要调用某一套模架时,只需打开相对应的布局和模架,然后在布局文件中选择对应系列,再返回模架组件中再生即可。如本例中需要A1225-35×35×60模架,首先打开创建好的A1520布局文件及模架组件,在布局文件中依次单击工具>>参数,调出参数对话框,在菜单栏中单击参数>>参数表>>应用集>>A1525>>完成/返回>>确定。单击更新表按钮更新参数表中的值,返回模架组件单击更新按钮实现各模架组件的再生便可得到A1525模架(如图4所示)。

图4 模架总装图Fig.4 Assembly drawing of mouldbase

(2)应用布局文件来建立常用模架库时,同一系列的模架只需建立一套装配图,充分利用布局文件的参数传递功能实现布局文件对模架的控制及系列化;

(3)应用布局文件来建立常用模架库,用户还可以根据需要建立非标件库或企业标准系列模架。

5 结论

(1)应用布局文件来建立常用模架库,可通过将零件声明到布局实现自动装配,尤其对于模架中需要装配多个同一种组件(如复位杆、螺栓等)时可利用“声明表”实现一次性自动装配,避免繁琐的装配过程从而提高设计效率;

[1] 中国模具标准化技术委员会.GB/T 12555—2006塑料注射模模架[S].北京:中国标准出版社,2007.

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

[3] 奚建胜.利用Pro/E布局文件建立常见注射模模架库[J].模具工业,2003,33(7):5-8.

[4] 池成忠.注塑成型工艺与模具设计[M].北京:化学工业出版社,2010:50-82.

[5] 中国模具标准化技术委员会.GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件[S].北京:中国标准出版社,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

联系人,qingping5566@sina.com