发动机汽缸体铸造模具设计中ProE软件的应用

张玉伟

摘 要：ProE软件可以设计和制作一些复杂程度较高的模具，其精确度非常高，操作简便，使用成本偏低，因此也受到了很多工业生产企业的认可和推广，笔者主要以发动机设备中汽缸体的模具设计为例，对ProE软件辅助设计人员完成该类型构件模具设计工作中的应用进行相应的论述，希望以笔者针对ProE软件所提出的一些意见和建议可以为相关模具设计人员提供一些有价值性的理论参考。

关键词：发动机气缸体;铸造模具设计;ProE软件

ProE软件在国内很多工程项目的设计中都有着非常广泛的应用，该软件在实际应用过程中也发挥了很大的作用，与传统的设计软件相比，ProE软件的优势在于可以将二维设计图纸与三维设计模型之间进行相互高效率的相互转换，并且可以有效地缩短设计周期，提高设计人员的设计效率，为我国的工业生产企业提供了技术支持。接下来，笔者将以ProE软件为主体内容，对其在发动机相关构件的模具制作过程中的实际应用展开详细的论述。

一、ProE软件概述

Pro/Engineer软件时美国PTC公司所研发出的一项三维软件，简称ProE软件，该软件结合了CAD技术、CAM技术以及CAE技术为一体，是将参数技术与软件操作相结合的一种全新的操作设计软件，在国内的设计领域占据了非常重要的地位。与其他传统的设计软件相比，ProE软件的主要优势体现在以下几点：第一，参数化的操作设计，对于一些非常复杂的模型，工作人员都可以利用ProE软件将其细化为一些基本的几何构件，而这种分解的形式则是ProE软件中参数化设计的重要体现形式;第二，特征建模，该设计形式主要是设计人员通过使用ProE软件可以自动生成一些模型的腔体、倒角、壳体等构件，而设计人员则jet随时通过对模型数据的更改来完成完善ProE软件所生成的模型结构，操作性非常灵活[1];第三，数据信息库的单一性，由于ProE软件是以某一特定基层的数据信息为基础的，因此设计人员在设计过程中任何细节处的数据信息发生变动时，ProE软件都会将与该修改数据信息相关联的其他数据进行自动的更改，通过这种方式来有效地提高设计人员的工作效率。

二、发动机设计应用

（一）三维设计

对于发动机而言，设计人员在使用ProE软件对其汽缸体进行模具的设计作业时，可以先三维结构转换为三维逐渐，然后再将汽缸体相关的数据信息传输至ProE软件内，设计人员通过使用ProE软件对该零件模型進行三维层面上的修改和调整，从而完成整个汽缸体模具的设计。

（二）工艺设计

1.砂芯工艺

设计人员在使用ProE软件对汽缸体内部结构中的砂芯进行设计修改时所应遵循的工艺设计流程如下：第一，设计人员需要先在ProE软件内创建一个新文件，并且将砂芯的基本结构图添加至新文件内;第二，设计人员可以以此作为基本的参照模型，将该结构示意图按照一定比例进行缩放，直到模型的尺寸与实体砂芯的尺寸相符为止;第三，将创建的砂芯与ProE软件内的聚合体相结合，并且在此基础上来完成砂芯结构的内腔设计;第四，当工作人员将砂芯模型抽取之后，该模型设计会成为一个独立存在的prt文件，该文件同时也是砂芯模型的实体尺寸[2];第五，对于被抽离部分的砂芯，设计人员可以对其进行进一步细致地工艺设计，将砂芯所保存的独立文件prt打开，设计人员低砂芯的内部结构进行精确地定位和描述，并且通过这种方式来确立砂芯结构的最终设计效果;第六，由于ProE软件具有较强的再生性，因此即使设计人员对砂芯结构最终设计效果有不满意的地方需要修改，也可以砂芯的结构模型进行反复对比，从而进一步提高设计人员最终所制作而成模具的质量水平。

2.砂芯分割

设计人员在进行砂芯构件的工艺设计时，常常会遇到以下设计难题：如何在确保汽缸体内桶芯和桶杆之间相互连接的基础上来满足该砂芯铸件与发动机之间的连通性，为了可以有效地解决这一设计难题，设计人员可以通过ProE软件来进行相应地解决，具体流程如下：第一，设计人员需要先在ProE软件内创建新文件，然后对汽缸体内的砂芯进分割作业;第二，以汽缸体内的缸体规格大小为标准，采用聚合的方式将模具与体积块进行相互连接;第三，最终设计人员需要严格按照设计工艺的形式对砂芯构件的曲面进行分形、分割等设计处理，以求得到最佳的模具设计效果。

3.模具制造

当设计人员通过ProE软件完成上述设计步骤之后，工作人员需要将ProE软件所生成的三维模型通过软件操作转换为二维图纸，这样不仅可以也有效地提高文档管理的效率，同时还能显著加强模具设计的实效性。设计人员可以在ProE软件的视图功能项目中插入一些尺寸、规格、几何公差等相关数据信息的标识，并且在此基础上来实时地修改汽缸体模型设计的最终效果，然后将设计方案进行定量，最终完成汽缸体的模具设计，可以投入后续的批量生产中。通过ProE软件所进行的模具设计和制造不仅可以显著降低重复设计的技术难题，同时还可以大幅度缩短制造周期，因此其应用范围也一直在不断地扩大，为更多的工业生产添加助力。

三、结语

总而言之，虽然ProE软件在国内的应用性非常强，但是该技术正处于发展的初期阶段，因此ProE软件在实际应用中还存在一些操作缺陷问题还有待改善，但是笔者相信在技术研究人员对ProE软件的不断地改进和优化下，ProE软件一定会在短期内实现操作性能的大幅度提高，从而进一步为我国工业生产制造领域的进步和发展做出更加卓越的贡献。

参考文献：

[1]姜伟刚，王超.机械制图中PROE软件的应用探析[J].医疗装备，2014，27（12）：125-126.

[2]何小波.基于ProE的三维工艺设计系统[D].西安：西安电子科技大学，2012：134-137.