Pro/E 布局模塊在注射模標準模架建庫中的應用

白慶平,池成忠,陳曉偉,張建剛

(太原理工大學材料科學與工程學院,山西太原030024)

Pro/E 布局模塊在注射模標準模架建庫中的應用

白慶平,池成忠,陳曉偉,張建剛

(太原理工大學材料科學與工程學院,山西太原030024)

對比分析了新舊版塑料注射模模架國家標準,重點介紹了應用Pro/E布局文件和族表建立模架庫以及模架調用的方法:先利用族表建立注射模零件庫并創建模架布局文件,然后將相應模架組件聲明到布局實現模架系列化以方便調用。

Pro/Engineering;注射模;標準模架;布局;族表

0 前言

我國在1990年根據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》塑料模架標準,并于2007年發布GB/T 12555—2006《塑料注射模模架》(以下簡稱新標準),新標準將《塑料注射模大型模架》和《塑料注射模中小型模架》合并為一個標準,并且模架的分類也有了較大改動,根據澆口類型將模架分為直澆口型和點澆口型2種;將直澆口基本型分為A、B、C、D 4種,點澆口基本型分為DA、DB、DC、DD 4種;根據實際生產的需要對模架的組合尺寸作了較大調整。而且模架的標記也發生較大變化,根據新標準,注射模模架標記應包括:模架;基本型號;系列代號;動、定模板厚及墊塊厚(以mm為單位);拉桿導柱長度;標準代號[1]。本文以“模架A1520—35×35×60 GB/T 12555—2006”為例說明應用布局文件創建標準模架的方法。

1 建立布局文件

布局是一個非參數化2D草繪,可用作工程記事本,用于以概念方式記錄和注釋零件和組件。其可在開發實體模型時在中心位置保留設計意圖。可在設計過程開始時創建一個草繪,或將組件或零件的繪圖輸入到“布局”模式中。使用布局可以達到[2]:(1)將基本組件幾何開發為2D概念性草繪;(2)創建定義裝配意圖的全局基準;(3)確定關鍵設計參數之間的數學關系;(4)將組件作為一個整體加以記錄。

可通過布局來定義組件的基本要求和約束,而不必使用大量的或具體的幾何。其可針對尺寸建立參數以及這些參數之間的數學關系。全局基準便于元件的自動裝配和元件的自動替換[2]。建立布局文件的過程如下[3]:

(1)新建布局文件。進入Pro/E系統后,單擊“文件”>“新建”,然后選擇新建類型“布局”,輸入文件名,為了和模架標準一致,布局文件名用模架基本型號+系列代號(如A15X)表示新建的布局文件用于建立A型15×系列模架,確定后選擇繪圖模板、圖紙大小及方向;

(2)繪制裝配圖。繪制新國標直澆口A型模架主視圖,或者通過“插入”>“共享數據”>“自文件”可導入已繪制的IGES、DWG、DXF等文件(如圖1所示),布局文件只用于表示各零件或組件之間的位置關系,對繪圖精度無過高要求。單擊“插入”>“頁面”插入第二張圖紙,繪制或導入模架俯視圖(如圖2所示);

圖1 主視圖Fig.1 Front view

圖2 俯視圖Fig.2 Top view

(3)添加裝配參照。在布局中可草繪、放置并命名全局參照基準平面、軸、坐標系和點以傳達裝配設計意圖。雖然布局中的基準幾何只有可視特性,但是可將布局中的基準名聲明到相關聯的零件中對應的基準,從而為自動裝配做準備且能在修改零件細節時保留設計意圖[2]。單擊“插入”>“繪制基準”>“平面/軸”在已繪制的模架主視圖和俯視圖中草繪基準平面P1-P12以及基準軸A_1-A_5(如圖1、2所示);

(4)創建全局參數。在布局中創建的參數為全局參數,因此可在其他模式下對其進行訪問。聲明布局并使用局部關系將全局參數聲明到局部參數。一旦進行了聲明,則布局中指定的尺寸值和關系便會直接影響組件中元件尺寸的值[2]。本文正是基于這一原理將標準模架各零件聲明到布局,然后通過布局中創建的全局參數控制模架的整體尺寸,從而生成系列模架。創建布局尺寸時,單擊“插入”>“尺寸”>“新參照”,出現“依附類型”菜單,默認選擇“圖元上”然后依次單擊要標注的圖元,中鍵選擇尺寸放置位置,并輸入尺寸符號和值。依次建立A型模架參數W、L、W1-W7、L1-L4、H1、H2、H5、H6以及A、B、C等參數。為了方便及時查看或修改參數值,可通過單擊“表”>“插入”>“表”來插入參數的表格,表格做法和工程圖中的表格做法類似。表格做好以后,在表中添加已創建的參數及對應參數值。例如,模板寬W的注釋過程:雙擊表格中的單元格彈出“注釋屬性”對話框,在“文本”框中輸入“W”,雙擊右側對應的單元格,在“文本”框中輸入“&W”,這樣該單元格顯示隨參數W變化而自動更新的即時參數值,要設置文本樣式屬性時單擊“文本樣式”進行相關設置;

(5)創建參數表。通過設置“參數表”,可使用在布局中創建的參數和尺寸為模型的不同配置指定值。在布局中創建的“參數表”類似于“族表”,其簡化了對用于處理尺寸和參數信息的值集的存儲和訪問。“參數表”在允許對不同的參數值進行調整的同時用于保留設計意圖。參數表使組件不同配置選項之間的切換變得非常容易[2]。例如,本例繪制了A1520模架圖,通過分析新模架標準可發現,A型150×系列模架只是其中幾個尺寸不同,這樣就只需創建參數表,通過調用參數表中的某一組數據而實現模架數據的整體更新,避免逐個修改尺寸的麻煩。參數表建立方法為:已經建立好各尺寸參數的前提下,單擊“工具”>“參數”,“參數”對話框打開,單擊“參數”>“參數表”,出現“參數表”菜單,首先單擊“增加參數”,在彈出的參數列表中勾選用以控制模架的參數,單擊完成后返回。然后單擊“編輯”,彈出參數表編輯對話框,將各組數據輸入到參數表中,當想要調用模架時,只需要單擊“工具”>“參數”>“參數表”>“應用集”,在彈出的實例“INSTANCES”中選擇自己需要的模架。

2 利用族表創建三維零件實體

在零件建模模式下,建立模架的各組成零件,并利用“族表”工具參照“GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件”生成零件庫,方便后期設計的調用[4]。例如,推板庫的建立可參照標準《塑料注射模零件第7部分:推板》先通過拉伸命令創建推板主體,然后結合《塑料注射模模架》利用旋轉切除命令做出螺釘孔,最后陣列出所需要的螺釘孔個數。然后單擊“工具”>“族表”打開族表對話框,然后單擊添加刪除表列按鈕,彈出族項目窗口,在零件圖中單擊拉伸實體及旋轉特征,圖中會顯示出相關尺寸,然后可以通過單擊所需的尺寸將他們添加到族項目的項目列表框,輸入所有參數后,單擊確定彈出族表編輯窗口,輸入實例名稱及W、L、H等推板參數的值保存。當下次打開剛創建的零件實體時,會彈出實例選擇窗口,這就是通過一個推板模型結合族表做出來的推板庫,選擇所需的推板型號單擊“打開”,Pro/E就會根據普通模型和族表中的相關參數生成所需的零件。用該方法根據GB/T 4169.1-4169.23—2006創建好其他塑料注射模零件[5]。

3 聲明布局

通過將零件聲明到剛創建好的布局文件,能實現零件的自動裝配及布局文件對模架的整體控制[2]。依次打開所要建的模架規格所需的零件,并將它們聲明到所創建的布局文件中的裝配參照。例如,推板的聲明過程:打開推板并備份到模架目錄后,單擊“文件”>“聲明”,在彈出的菜單管理器中單擊“聲明布局”然后選擇已創建的布局A1520(如圖3所示)。這樣推板就能引用布局中的全局參數。然后打開關系編輯對話框添加如下關系,將零件尺寸和布局中的全局尺寸相關聯,這樣就能夠通過控制布局實現對推板及其他零件的控制:

另外,需將推板的底面、右側面以及前面分別通過“聲明名稱”聲明對應到布局中的P5面、P9面和P11面以便實現后期自動裝配。同樣的方法將其他板類零件聲明到布局,通過添加關系將相關尺寸關聯到布局全局參數,并將它們的右側面、底面、前面通過聲明名稱與布局中的P1-P12面對應起來。為了充分利用布局的自動裝配功能,對于桿類零件(如螺釘、復位桿等)可以通過“聲明表”來完成。下面以復位桿為例進行說明。首先打開復位桿零件,聲明布局A1520,通過聲明名稱將其端面聲明到P5面,將其中心軸聲明到A_5,然后打開推桿固定板將底面DTM3聲明到P5面,并通過“聲明>>表>>修改”在彈出的文本編輯器中添加如下關系將推桿孔各軸也對應到布局中的A_5:

圖3 聲明布局Fig.3 Declaration Lay

通過將推板固定板底面DTM3、中心軸A_1、A_2、A_11、A_12和推桿端面、中心軸都聲明到布局中的P5面和A_5軸,能夠實現4根推桿的一次性自動裝配。

4 模架的裝配與調用

新建裝配文件,依照自頂向下的設計思路,首先添加定模固定板并默認放置,然后加入其他板類零件,由于前面板類零件已經聲明到布局,即位置已經定了,所以只需在系統提示時選擇“自動”。最后添加軸類零件,同樣選擇“自動”實現多個零件的一次性自動裝配。待裝配完成后將裝配備份到管理目錄即可。按照上述方法創建常用模架類型,當需要調用某一套模架時,只需打開相對應的布局和模架,然后在布局文件中選擇對應系列,再返回模架組件中再生即可。如本例中需要A1225-35×35×60模架,首先打開創建好的A1520布局文件及模架組件,在布局文件中依次單擊工具>>參數,調出參數對話框,在菜單欄中單擊參數>>參數表>>應用集>>A1525>>完成/返回>>確定。單擊更新表按鈕更新參數表中的值,返回模架組件單擊更新按鈕實現各模架組件的再生便可得到A1525模架(如圖4所示)。

圖4 模架總裝圖Fig.4 Assembly drawing of mouldbase

(2)應用布局文件來建立常用模架庫時,同一系列的模架只需建立一套裝配圖,充分利用布局文件的參數傳遞功能實現布局文件對模架的控制及系列化;

(3)應用布局文件來建立常用模架庫,用戶還可以根據需要建立非標件庫或企業標準系列模架。

5 結論

(1)應用布局文件來建立常用模架庫,可通過將零件聲明到布局實現自動裝配,尤其對于模架中需要裝配多個同一種組件(如復位桿、螺栓等)時可利用“聲明表”實現一次性自動裝配,避免繁瑣的裝配過程從而提高設計效率;

[1] 中國模具標準化技術委員會.GB/T 12555—2006塑料注射模模架[S].北京:中國標準出版社,2007.

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

[3] 奚建勝.利用Pro/E布局文件建立常見注射模模架庫[J].模具工業,2003,33(7):5-8.

[4] 池成忠.注塑成型工藝與模具設計[M].北京:化學工業出版社,2010:50-82.

[5] 中國模具標準化技術委員會.GB/T 4169.1-4169.23—2006塑料注射模零件[S].北京:中國標準出版社,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

聯系人,qingping5566@sina.com