摘要: 通过查阅文献、阅读书籍和网上搜索等多种方法, 阐述了通过 Pro/ E 软件辅助进行的各种设计, 介绍运用 Pro/ E 软件的方法, 对 Pro/E 软件在高分子材料中的应用进行综合。关键词: Pro/E ;高分子材料;材料;计算机;建模; 1. 前言 Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念, 并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外, 它采用模块化方式, 用户可以根据自身的需要进行选择, 而不必安装所有模块。 Pro/E 的基于特征方式, 能够将设计至生产全过程集成到一起, 实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站, 而且也可以应用到单机上。 Pro/E 采用了模块方式, 可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。 Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司( PTC ) 旗下的 CAD/CAM/CA E 一体化的三维软件。 Pro/Enginee r 软件以参数化著称, 是参数化技术的最早应用者, 在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。 Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 2 .Pro/E 软件在高分子材料加工课程教学中的发展依托地方产业产品特点,用 Pro/E 等软件进行塑料成型工艺设计和仿真成型加工实验在学生自行设计工程实验方案的准备过程中, 利用 Pro/E 及其塑料顾问对塑料袋提手及模具设计, 采用计算机来模拟冷流道注射模具浇注系统" 温度调节系统和顶出系统以及塑料注射成型过程,进行工艺分析和产品内部聚合物的分子取向分析, 通过计算机模拟充填和实际成型过程, 预测塑料在成型过程中可能出现的缺陷, 如产品结构是否合理" 怎样选择合适的注塑材料" 确定合适的浇口位置, 预测“气泡及熔接痕”位置" 压力和温度分布" 制品的填充质量" 预测成本等,确定排气孔的位置,发现注射压力" 温度过高不足等, 避免塑料的翘曲" 过填充" 溢料" 应力集中现象, 实现对模具 CAD 的优化设计和确保塑料制品的质量, 通过仿真以及后续的注射成型实验, 可提高学生借助计算机进行仿真塑料成型过程的能力和进行成型加工实验的能力。 3. Pro/E 复合材料的建模流程 posite 是 Pro/ENGINEER 的复合材料设计专用模块,尤其是针对实心夹层复合类型, 使用该模块可以更加真实地创建复合材料的各个网层材料, 最大限度地模拟复合材料零件各个层板的物理属性和几何属性,切实达到复合材料“真实建模”的效果。在 Pro/ENGINEER 软件中, 复合零件设计的起点是 Pro/ENGINEER 模型中的曲面, 创建复合材料零件之前必须先有一个含有曲面的零件作为参照零件, 使用参照零件中的一个曲面作基面开始设计。复合零件是基于已有模型曲面的特殊 Pro/ENGINEE R 实体, 由添加到曲面上的板层(褶) 和型芯材料构成, 使用卷边、凸缘硬化和连接板层。在添加所有板层材料后可以实体化零件(类似于复合材料愈合工序) ,将所有材料凝结成一个实体零件结构。 posite 复合材料结构设计流程 创建基面参考零件。弧形面是基面, 两端矩形曲面是卷边曲面, 和基面交截的^ 形曲面是凸缘曲面,基面上的圆形曲线用来创建芯特征。 新建零件,将子类型复合,选取( 1 )中创建的文件作参照, 从小窗口选取弧形曲面作基面(若零件中仅一个曲面则无须选取), 进入复合材料设计环境。野火版本和 2001 版本的复合材料环境基本一致。 从菜单管理器,零件→设置→材料→复合,添加新材料名称, 修改参数,可以从 Pro/TABLE 编辑器修改 5 个选项: bottom_offset (底边偏移量) 、密度、 fiber_orient (材料纤维定向, yes 或 no)、厚度、 top_offset ( 顶边偏移量)。可以添加多种材料, 后边定义网层( ply 、 core 、 pre-form )特征时选用,也可以定义网层时定义该层材料。 定义卷边( bead ) 和凸缘( flange ): 从菜单管理器, 零件→特征→创建→复合→卷边/ 凸缘, 弹出“曲面合并”对话框,选“交截”选项,选^ 形曲面,主面组和附加面组都选“侧 2”,然后“确定”, 创建凸缘(见图 3) 。相同操作创建卷边,用“连接”选项,选两侧的矩形曲面。卷边和凸缘曲面在参照零件或复合零件中都可以定义, 必须先有曲面才能定义卷边/ 凸缘。卷边和凸缘必须在网层( ply 、 core 、 pre-form )
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