基于三维软件PROE在模型制作上的应用

盖文广

(中国第一重型机械股份公司铸造厂，黑龙江161042)

基于三维软件PROE在模型制作上的应用

盖文广

(中国第一重型机械股份公司铸造厂，黑龙江161042)

介绍了木模型投产前利用三维软件PROE的模拟制作过程。运用三维软件PROE进行图形放样，输出1∶1图样，设计模型结构。提高了制作复杂木模的工作效率和质量，缩短了模型制作工期。

木模型；三维软件PROE；模拟

目前，对单件小批量的大型复杂铸件均采用砂型铸造，而砂型铸造所采用的模样仍以木模为多。图形放样直接影响着模型的制作质量和生产工期。传统的放样方法是操作者根据图纸在图版上画出图形大样，对于过渡形成部分，为了保证木模的尺寸，样板一般都往大做，组装到一起后，留有很大的余量，只能手工加工得到需要的尺寸，增加了劳动强度[1]。

针对传统木模制作方法的不足之处，运用三维软件PROE进行模型投产前的虚拟制造，优化模型工艺。由技术人员完成识图、图形放样和设计模型结构的工作。技术人员分析图纸后，将铸件分成几个至几十个部分，分别绘制出各个部分的三维图，设计模型结构。

1 PROE模拟制造模型过程

首先，运用三维软件PROE将带有铸造工艺的零件图生成带加工、补正、缩尺的立体图。然后，根据铸造工艺要求，将主型与芯盒内部装料结构分别绘制出来，根据三维图决定各个部分的结构，制定最佳模型制作方案，然后再投产。

1.1 模型PROE三维建模

以火电件上的高压汽缸为例来说明木模的制作过程。首先，运用二维软件AutoCAD绘制出铸造图纸所给出的平面图，添加上加工、补正及缩尺。然后，利用AutoCAD与PROE有良好接口的特点，将高压内缸二维木模图导入到PROE中进行三维建模，获得三维立体图形。对于过渡形成部分，运用三维软件PROE中的边界混合命令，将图纸所给出的型线混合到一起，然后运用造型中的高斯曲率进行分析，使得各个部分达到圆滑过渡，如图1所示。具体操作过程为：选好基准面→进入草绘界面→导入CAD截面图→三维建模→高斯曲率分析(针对曲面过渡部分)。

图1 高压汽缸PROE三维建模Figure 1 Three dimension PROE modeling of high pressure cylinder

1.2 主型模拟过程

根据铸造工艺要求，在带加工、补正、缩尺的高压内缸立体图的基础上绘制芯头，如图2所示。根据树脂砂模型操作规程及各个部分结构和尺寸，决定该缸体主型采用钢-土-木结构。主体尺寸为4200 mm×3200 mm，中间龙骨采用槽钢焊制，缸体中分面采取板料拍制，然后通过螺栓与槽钢连接起来。该活件的难点在于排气烟筒的形状不规则，采取支板抹土结构；侧面不易起型部分，采用活块分段制作，易于起型。

图2 高压汽缸主型三维建模Figure 2 Three dimension modeling of main model for high pressure cylinder

图3 芯盒装料切割图Figure 3 Cutting of core box charging

1.3 芯盒模拟过程

该高压内缸主要有两个芯盒，主体型腔的大芯盒和烟筒外皮芯子。对烟筒外皮芯盒内部装料进行分析，运用PROE中的去除材料命令，以铸造工艺芯盒边界为基准，将该芯盒的内部装料从主体上切分出来，如图3所示。由于主体烟筒是曲面过渡形成，形状不规则，采取支板抹土结构。为了保证模型质量，要合理的支取型线样板。图3中的线条为所支取的样板位置及形状。对于侧面的凸台采取活块制作。

1.4 图形放样，输出图样

分别对模拟好的主型和芯盒结构进行图形放样。将结构所需要支取的样板在三维软件PROE中截取出来，然后利用PROE与AutoCAD有良好接口的特点，将截取出来的平面图导出到AutoCAD中，利用HP制图机输出1∶1的图样。将图样粘到胶合板上，通过带锯机锯出来，按照提供的三维图，将各个锯好的样板组合好，根据提供的准确型线，抹土即可完成中间的圆滑过渡。

2 结论

利用PROE三维软件在模型投产前进行虚拟制造，将二维木模图导入PROE中进行三维建模并进行图形放样，提高了图形放样的准确率，优化了模型制作工艺，保证了木模的制作质量。

[1] 周双宁,朱冰冰,宋宝义.木模制作成本与质量控制[J].应用技术,2013(2):135-147.

[2] 张秀英,杨富伟.菱苦土模型在铸造生产中的应用[J].大型铸锻件,2004(1):39-41.

编辑 杜 敏

Application of Three Dimension Software PROE in Model Making

Gai Wenguang

Application of three dimension software PROE to wood model making procedure prior to production has been described.Figure lofting has been carried out by three dimension software PROE to output 1∶1 sized pattern and further design the model structure,which improved working efficiency and quality of complex wood model making and shortened working time.

wood model; three dimension software PROE; simulation

2016—10—29

盖文广(1986—)，男，助理工程师，从事铸钢技术工作。

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