立足Pro/E 提高《模具设计》教学可视性

曹田 任琳 冯绍杰 赵东林

摘要：从地方本科院校高分子加工专业主干课程《塑料成型模具》教学改革入手，积极引入计算机辅助设计软件Pro/Engineer，提高教学过程的可视性和趣味性。

关键词：模具设计;Pro/Engineer;可视性

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）19-0246-02

一、引言

塑料成型模具是普通高校高分子加工专业的主干课程之一，其中的模具设计对于缺乏实践经验的初学者来说很抽象，晦涩难懂。加之近年来高等教育提出“厚基础，宽专业”的指导原则，专业课程教学课时一再压缩，使得优化整合教学内容，改善教学效果成为一项势在必行的任务。在教学过程中积极引入计算机辅助设计软件Pro/Engineer，使原本枯燥乏味的教学内容活动起来，跃然眼前，极大提高教学可视性和趣味性，能很好地解决原本抽象难懂的问题。

二、产品厚度的可视性

我们在教学中提到塑料制品的设计要尽可能保证厚度均匀一致，否则会导致产品收缩不均，引起表面不平整;或产品内部残存内应力影响产品的强度。如何检查设计产品的厚度均匀一致，实际操作很困难。等产品生产出来后再发现，不但耽误了宝贵的时间，而且浪费模具加工费用。对于聚合物加工专业的初学者而言，如何清晰、直观地表达产品各部分的厚度，更加困难。自从有了Pro/E这款模具设计软件，产品厚度检测变的十分容易了。通过软件所带“分析/厚度检查”功能，设定厚度许可范围、检查层切面的密度，即可在模具加工前轻松获得塑件各部分厚度数据，如图1所示，每个层切面上的厚度是否符合要求都在结果中（图1（c））显示，从而避免不必要的损失。

三、拔模斜度的可视性

拔模斜度对于没有实践经验的初学者来说，是一个晦涩难理解概念，借助Pro/E软件的“分析/模具分析”中的拔模检测功能，能较好地辅助学生对拔模斜度的理解。如图2所示。

四、塑料顾问

模具设计得成功与否与塑料专业知识息息相关，然而学有所长、术有专攻，设计人员往往对塑料知识的掌握不能很好的满足设计要求，Pro/E软件中的塑料顾问模块就很好地解决了这方面的问题。该模块提供可靠、易理解的加工反饋和建议，用于注塑工艺性的评估，是节省时间和成本的有效工具。通过塑料顾问模块我们可以在模具设计之前选择最佳浇口位置，然后模拟塑料填充过程，可直观地预估熔合线及气泡可能出现的位置，通过塑料顾问还可以模拟塑料熔体在模腔内的流动、保压、冷却过程，对制品可能发生的翘曲进行预判。充分利用好塑料顾问功能，对模具结构的优化和注塑工艺参数的确定有着重要的指导意义，能很好地提高一次试模的成功率。如图3（a）所示，在模具设计之前对浇口位置进行合理预判，并模拟充模。根据图3（b）的分析结果，判断浇口位置选择是否合理。

当浇口选择合理，模拟充模后可以进一步对注塑工艺进行预判。图4给出了各种工艺参数变化及产品质量判断，可以尽可能规避后续模具设计中可能出现的问题，最大限度地减少模具制造完成后的修模过程，进而缩短模具设计周期。

五、结束语

计算机辅助设计软件Pro/E在《模具设计》课程教学过程中起到很重要的可视化作用，使模具概念立体化呈现于学生眼前，变晦涩难懂为简单有趣。能最大限度减少模具设计过程中可能出现的不合理甚至是错误。

参考文献：

[1]周四新，和青芳.Pro/EngineerWildfire3.0基础设计[M].北京：电子工业出版社，2007.

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