基于Pro/ENGINEER的近视治疗仪产品改进和模具设计

　　Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司开发的大型CAD/CAM集成技术软件[1]。采用Pro/ENGI-NEER软件进行产品三维造型、产品装配、模具开发等一体化设计,可以缩短产品的开发周期,提高模具质量,降低模具在开发与制造过程中的成本,为企业创造良好的经济效益。

　　1　原近视治疗仪存在的缺点

　　图1是某型号近视治疗仪,其治疗原理是通过簧片上的按摩球(其上有中药)拉动睫状体,使睫状体曲度变小,改善近视眼睫状体曲度变大的情况。该产品投放市场一段时间后,发现产品存在以下缺点:1)内、外壳分别是一个整体,宽窄方向不能调节,无法适应瞳距大小不同的近视患者配戴;2)外壳侧面侧孔处通过绷带向后拉的方向偏下,使患者配戴的时候不舒服;3)外壳前面和侧面交界处过渡太突兀,不符合现代人的审美观。

　　2　近视治疗仪的改进设计

　　用Pro/ENGINEER软件界面提供给用户的始终是三维的实体,可以使用户在设计的各个阶段对零件及模具有形象的了解,更好地把握设计的协调性[2]。

　　2.1　近视治疗仪的改进设计及其产品的三维建模

　　图2为改进后近视治疗仪内壳和外壳的三维图,图3为改进设计的近视治疗仪装配图。

　　为了使该近视治疗仪能适合全部近视患者配戴,改进设计时内壳和外壳做成分离的两块,中间加有一调节装置,用螺钉和可调接连杆连接近视治疗仪的内、外壳的左右两部分,连接杆内侧加工成竖直花纹,通过旋动螺钉,调节连接杆的连接长度可以实现无级调节,从而适应瞳距大小不同的近视患者。

　　为了使患者配戴更舒服,在治疗仪改进设计时,外壳侧面加了30°(向上)的斜度。外壳前面和侧面交界处采用圆弧过渡,美观大方。

　　近视治疗仪应具有良好的外观,还要有一定的刚度、强度。基于其用途和功能,选用价格便宜、性能较好的ABS材料制作。造型良好的三维模型是进行模具设计的基础。该制件结构比较规则,通过拉伸、镜像、旋转、倒圆角、抽壳等命令建立实体模型。

　　3　基于Pro/ENGINEER软件平台的塑料模具设计方法

　　3.1　注塑模具的具体设计过程

　　根据改进设计的治疗仪内外壳零件图,在Pro/ENGINEER平台上可以实现治疗仪内外壳注射模的三维设计。其设计步骤是:加载设计好近视治疗仪外壳(内壳)模型,确定其在模具设计坐标系中的位置。为减少模具数量,降低产品的成本,又由于改进后的近视治疗仪的内外壳均是对称件,因此,合理选择浇口位置,内、外壳的左右两块分别可以在同一注塑模具中成型。该近视治疗仪的内、外壳分别采用一模四腔,每副模具每注射成型一次,分别可以得到左右内壳各两块或左右外壳各两块。内外壳模具型腔布局如图4所示。