摘要：本文主要介绍了Pro/E软件在多棱面水晶球产品开发和模具设计过程中的应用，充分显示了软件的优势，有效缩短了模具开发的周期，为后续制造提供了精确的3D数据资源。

    0 引言
    某工艺品公司为提高产品的美观和品位，提出增加透明饰品的思路，为满足客户的需要，特设计多棱面水晶球产品，并提出用注塑技术成型多棱面水晶球的方案，不仅质量有保证，而且成型效率也高，是非常值得选择的一种成型工艺方法。

    1 产品研发
    1.1产品设计
    把光滑的水晶圆球做成多棱面的效果，由于多棱面强烈、重复的反射、折射作用，使水晶球更加的闪耀、剔透、明亮。为满足某工艺品公司的需要，特把饰品的结构设计为多棱面的水晶球，为提高粘贴的效率，把单个水晶球连成串，根据公司提供的尺寸，特设计以下几种长度的多棱面水晶球串。

    1.2产品造型
    Pro/E软件提供了强大的曲面功能，先做出中间一个五边形的平面，然后将其圆形阵列八个；再按照已有的边长做第二层的五边形，同样再次将其圆形阵列八个，最后将顶面用平面封闭起来，把所有的曲面依次合并。按照一定的高度，下半球直接做出一个四边形的平面，并将其圆形阵列得到八个，同样把所有的曲面依次合并起来成为一个封闭的曲面。用曲面的实体化命令可以建立一个多棱面的水晶球造型，按照预先的计算，做成五个一串，四个一串，三个一串，见图1。

    1.3材料的选用
    为达到高透明的效果，选用最优透明度的PMMA材料，白光的穿透率高达92%，机械强度高，收缩率0.3%～0.4％之间，但是该塑料流动性较差，对水分和温度比较敏感，使用前要进行干燥处理，干燥温度为95～100℃，干燥时间为4～6h，料斗应持续保温以免回潮。
    2 注塑模具设计
    产品的结构决定注塑模具的复杂程度，多棱面水晶球结构虽不太复杂，但注塑成型其产品并不容易，主要体现在：①产品为全透明件，没有顶出位置；②产品较厚，PMMA塑料流动性不佳，产品的填充是问题；③产品外观质量要求高，多棱面较小不易加工，型腔的制造必须使用专业的镜面电打。

    2.1模具排位
    在Pro/E软件中，单个多棱面水晶球为2g，重量较小，综合厂家提供的专用注塑机参数，再加上产品的生产批量较大等因素，模具的排位见图2。
    2.2动、定模型腔的选取
    根据注塑模具设计的要求，分型面选在多棱面水晶球的最大截面处，并且多棱面一侧为动模型腔，较少棱面和较光顺一面为定模型腔。
    2.3脱模系统的设计
    多棱面水晶球为高透明产品，不允许有顶针的痕迹，表面要求严格，再加上PMMA塑料流动性较差，故把进胶形式定为横截面积较宽大的侧浇口。产品固化后，有利于浇注系统的凝料把产品从型腔中带出，为增加脱模系统的安全系数，特在每串产品的末端，增加一薄片的结构，作为多加顶针的定出位置，见图2。

    2.4冷却系统的设计
    由于棱面水晶球较厚，故产品的冷却一定得均匀、有效，冷却系统采用直径为10 mm的直通式冷却水道，一共八只，均匀排布在浇注系统和成型零件的周围。
    2.5动、定模仁多棱面型腔的加工
    在满足模具成型要求的前提条件下，动、定模采用模仁的镶拼形式，大大降低了模具制作的成本，动、定模框选用普通的45钢。为达到产品的批量和高透的效果，动、定模仁选用NAK80进口材料，成型方式选择专用的镜面电打方式。
    3 总结
    运用Pro/E软件完成了3D复杂造型多棱面水晶球的造型，模具设计模块为动、定模仁型腔部分的选择和镜面电打提供了精确的数据资源，顺利完成了多棱面水晶球注塑模具的设计与制造（装配图如图2）。目前，模具运行正常，多棱面水晶球高透效果优良。