基于Pro/E中塑性顾问的电池盒后盖的塑性分析摘要：模具CAE技术在模具设计与制造中应用日益广泛，以Pro/Engineer软件的CAE辅助分析工具为平台，对电池盒后盖零件进行塑料充填模拟分析，分析结果为模具设计提出较好的建议，避免出现缺陷，缩短产品的开发周期。Pro/E软件的CAD/CAM/CAE集成系统使其在注塑模具计算机辅助设计中的应用优势尤为明显。关键词：Pro/E；塑性顾问；CAE；塑性分析；模具设计中图分类号：TP317文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)07-1694-051概述在塑料加工行业中约有95%的产品靠模具生产[1],为降低塑件缺陷，提高塑件质量，降低废品率，塑料注射成型CAE商品化软件应用日益广泛。该文运用Pro/E软件中的CAE分析辅助工具塑性顾问(PlasticAdvisor)对电池盒后盖零件进行模拟分析，利用分析结果对模具设计过程提出有效建议。2CAE技术应用的必要性注射成型时，塑料在型腔中的流动和成型，与材料的性能、塑件的形状尺寸、成型温度、成型速度、成型压力、成型时间、模腔表面情况和模具设计等系列因素有关[2-4]o因此，针对形状复杂、质量和精度要求较高的塑件，特别是新产品试制，对于一个具有丰富经验的工艺和模具设计人员来讲，也很难保证第一次设计出来的模具就能生产出合格产品。生产实际表明在试制过程中，常常需要反复调试和修改模具，有时甚至需要在总结试验数据的基础上重新进行模具设计，这样将导致产品开发周期长，成本高，影响产品的更新换代。而应用CAE技术，可以使新设计的塑件和模具一次试模成功率增大，解决诸如塑件翘曲变形、尺寸不稳定和模具加工周期长等问题，并降低加工成本。CAE是用计算机对产品开发过程的形状、制图、分析、实验等一系列综合的工程作业，塑料模设计和制造的CAE是从狭义出发，主要是在设计模具之前对熔料的热、流动、物理性能和应力分析进行模拟。将工程设计、试验、分析、文件生成以及制造贯穿于产品研制过程的每个环节，以指导和预测产品在构思和设计阶段的行为。大型三维软件Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统。Pro/E的模具行业解决方案基于集成制造技术和并行工程技术，可以应用于各种模具的设计和制造[5-7]o其模具设计模块与其基础模块一起为塑料模具设计人员提供快速创建和修改完整模具零部件的功能。Pro/E提供了注塑模具设计模块(Pro/MOLDESIGN).注塑模具设计专家（EMX）,能大大缩短模具设计人员花费在创造、指定和细化模架等部件的时间，提高工作效率。Pro/E还提供了CAE分析辅助工具--------------塑性顾问（Pro/PlasticAdvisor）,主要用来分析塑料在模具内的流动情况、温度分布及制品质量等［8,9］。掌握这些分析方法将减少设计者在模具设计过程中造成的一些不必要的失误，从而提高模具设计的可靠性。该文以电池盒后盖零件为实例对Pro/E的塑性顾问模块进行介绍和应用。本电池盒后盖零件最小壁厚为0.5mm,塑件最大外型尺寸为20mm,塑件的整体尺寸不大，塑料熔体流程不大，属于薄壁小型塑件，其结构如图1所示。3Pro/PlasticAdvisor的数值模拟及分析3.1浇口位置分析在PlasticAdvisor应用程序环境下，可以完成制品最佳浇口位置的模拟分析，从而保证在设计模具的浇注系统时能选择合适的浇口位置，保证熔体的顺利充模，而后续的其他分析均需要在设置好浇口位置之后才能进行。在进行PlasticAd-visor模拟时，需对熔体材料及成型工艺参数进行设置，具体的最佳设置参数，要根据选用的材料及注塑机等来综合分析决定。本零件设置的参数为：材料类型（pp）、模具温度（50°C）、浇注温度（240°C）、注射压力（120Mpa）。PlasticAdvisor运行分析出来的结果如图2所示，PlasticAdvisor在分析结果中以不同颜色表示在该区域设置浇口的合理程度，蓝色为最佳，红色为最差。根据分析结果，本图深色为较差设置位置，应将浇口位置设置在塑件外表面和内表面中心部位，但是综合考虑设计和制造等因素，应将浇口设在下图的“此处”的位置，如图3所示，该处为一平面，去除浇口较方便，且容易加工，便于设计。3.2塑料流动分析利用PlasticAdvisor进行塑料流动分析，可以很好地预测熔融塑料在模具中的流动情况，针对分析得到的...