理论教育 采用裙边法优化模具设计——实例分享

采用裙边法优化模具设计——实例分享

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:在图4.1所示的儿童玩具框模具中,也是采用“裙边法”设计分型面,但由于模型最大截面处存在孔,在做轮廓曲线时,其会出现内外两侧,因此在利用裙边曲面做分型面时,应该选取特征曲线的外侧作延拓及内侧填充,才能形成分型面。下面介绍该模具的主要设计过程。图4.4 用“裙边法”设计分型面Stage1.创建轮廓曲线Step1.单击功能选项卡中区域的“轮廓曲线”按钮,系统弹出“轮廓曲线”对话框。完成绘制后,单击“确定”按钮。

在图4.1所示的儿童玩具框模具中,也是采用“裙边法”设计分型面,但由于模型最大截面处存在孔,在做轮廓曲线时,其会出现内外两侧,因此在利用裙边曲面做分型面时,应该选取特征曲线的外侧作延拓及内侧填充,才能形成分型面。下面介绍该模具的主要设计过程。

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图4.1 儿童玩具框的模具设计

Task1.新建一个模具制造模型文件

Step1.将工作目录设置至D:\creo1.6\work\ch04。

Step2.新建一个模具型腔文件,命名为toy-basket_mold;选取978-7-111-37802-0-Chapter04-2.jpg模板。

Task2.建立模具模型

Stage1.引入参考模型

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter04-3.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-4.jpg区域“参考模型”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-5.jpg中的978-7-111-37802-0-Chapter04-6.jpg,然后在系统弹出的列表中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-7.jpg命令,系统弹出“打开”对话框、“布局”对话框和“型腔布置”菜单管理器。

Step2.从系统弹出的“打开”对话框中,选取三维零件模型toy-basket.prt作为参考零件模型,单击978-7-111-37802-0-Chapter04-8.jpg按钮。

Step3.在“创建参考模型”对话框中选中978-7-111-37802-0-Chapter04-9.jpg单选项,然后在978-7-111-37802-0-Chapter04-10.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter04-11.jpg文本框中接受默认的名称,再单击978-7-111-37802-0-Chapter04-12.jpg按钮。

Step4.在“布局”对话框的978-7-111-37802-0-Chapter04-13.jpg区域中选中978-7-111-37802-0-Chapter04-14.jpg单选项,在“布局”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-15.jpg按钮。

Step5.在978-7-111-37802-0-Chapter04-16.jpg菜单管理器中选中978-7-111-37802-0-Chapter04-17.jpg命令。

Stage2.创建坯料

手动创建图4.2所示的坯料,操作步骤如下:

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter04-18.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-19.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter04-20.jpg按钮,然后在系统弹出的列表中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-21.jpg命令,系统弹出“元件创建”对话框。

Step2.在系统弹出的“元件创建”对话框中,在978-7-111-37802-0-Chapter04-22.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter04-23.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter04-24.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter04-25.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter04-26.jpg文本框中输入元件的名称wp;单击978-7-111-37802-0-Chapter04-27.jpg按钮。

Step3.在系统弹出的“创建选项”对话框中,选中978-7-111-37802-0-Chapter04-28.jpg单选项,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter04-29.jpg按钮。

Step4.创建坯料特征。

(1)选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter04-30.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-31.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter04-32.jpg按钮。系统弹出“拉伸”操控板。

(2)创建实体拉伸特征。

① 选取拉伸类型。在系统弹出的操控板中,确认“实体”类型按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-33.jpg被按下。

② 定义草绘截面放置属性:在绘图区中右击,从系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-34.jpg命令。选择MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MOLD_RIGHT基准平面,方位为978-7-111-37802-0-Chapter04-35.jpg,单击978-7-111-37802-0-Chapter04-36.jpg按钮,至此系统进入截面草绘环境

③ 绘制截面草图。进入截面草绘环境后,选取MOLD_FRONT基准平面和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考,在“参考”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-37.jpg按钮。截面草图如图4.3所示;完成特征截面的绘制后,单击工具栏中的“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-38.jpg

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图4.2 模具模型

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图4.3 截面草图

④ 选取深度类型并输入深度值。在操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-41.jpg按钮,从系统弹出的界面中选取978-7-111-37802-0-Chapter04-42.jpg的深度类型978-7-111-37802-0-Chapter04-43.jpg,再在深度文本框中输入深度值20.0,并按回车键;然后选取978-7-111-37802-0-Chapter04-44.jpg的深度类型978-7-111-37802-0-Chapter04-45.jpg,再在深度文本框中输入深度值100.0,并按回车键。

⑤ 完成特征。在“拉伸”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-46.jpg按钮,完成特征的创建。

Task3.设置收缩率

将参考模型收缩率设置为0.006。

Task4.创建分型面

下面将创建图4.4所示的分型面,以分离模具的上模型腔和下模型腔。

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图4.4 用“裙边法”设计分型面

Stage1.创建轮廓曲线

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter04-48.jpg功能选项卡中978-7-111-37802-0-Chapter04-49.jpg区域的“轮廓曲线”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-50.jpg,系统弹出“轮廓曲线”对话框。双击对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter04-51.jpg元素,系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter04-52.jpg菜单管理器。

Step2.选取图4.5所示的坯料表面;选择978-7-111-37802-0-Chapter04-53.jpg命令,接受图4.5中的箭头方向为投影方向。

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图4.5 选取平面

Step3.遮蔽参考件和坯料。

Step4.在轮廓曲线中选取所需的链。在“轮廓曲线”对话框中双击978-7-111-37802-0-Chapter04-55.jpg元素,在系统弹出的“环选择”对话框中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-56.jpg选项卡,然后在列表中选取978-7-111-37802-0-Chapter04-57.jpg(此时图4.6所示的链变亮),单击978-7-111-37802-0-Chapter04-58.jpg按钮(此时图4.7所示的链变亮),单击978-7-111-37802-0-Chapter04-59.jpg按钮。

Step5.单击“轮廓曲线”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter04-60.jpg按钮,预览所创建的轮廓曲线,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter04-61.jpg按钮完成操作。

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图4.6 链1-1(上部)

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图4.7 链1-1(下部)

Step6.显示参考件和坯料。

Stage2.采用裙边法设计分型面

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter04-64.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-65.jpg区域中的“分型面”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-66.jpg。系统弹出“分型面”功能选项卡。

Step2.在系统弹出的”分型面”功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter04-67.jpg区域单击“属性”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-68.jpg,在“属性”对话框中,输入分型面名称main_pt_surf,单击978-7-111-37802-0-Chapter04-69.jpg按钮。

Step3.单击978-7-111-37802-0-Chapter04-70.jpg操控板中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-71.jpg区域中的“裙边曲面”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-72.jpg。此时系统弹出“裙边曲面”对话框、978-7-111-37802-0-Chapter04-73.jpg菜单管理器。

Step4.在978-7-111-37802-0-Chapter04-74.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-75.jpg命令;然后在系统978-7-111-37802-0-Chapter04-76.jpg的提示下,用“列表选取”的方法选取前面创建的轮廓曲线:将鼠标指针移至模型中曲线的位置,右击,选择978-7-111-37802-0-Chapter04-77.jpg命令;在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中选取978-7-111-37802-0-Chapter04-78.jpg选项,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter04-79.jpg按钮;在978-7-111-37802-0-Chapter04-80.jpg菜单管理器中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-81.jpg命令,系统会提示978-7-111-37802-0-Chapter04-82.jpg。(www.daowen.com)

Step5.定义光线投影的方向。在“裙边曲面”对话框中双击978-7-111-37802-0-Chapter04-83.jpg元素。在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter04-84.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-85.jpg命令,然后在系统978-7-111-37802-0-Chapter04-86.jpg的提示下,选取图4.8所示的坯料表面;将投影的方向切换至图4.8中箭头所示的方向,然后选择978-7-111-37802-0-Chapter04-87.jpg命令。

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图4.8 选取平面

Step6.在裙边曲面上创建“束子”特征。

(1)定义“束子”特征的轮廓。

① 在“裙边曲面”对话框中双击978-7-111-37802-0-Chapter04-89.jpg元素。

② 系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter04-90.jpg菜单,选择该菜单中的978-7-111-37802-0-Chapter04-91.jpg命令。

③ 设置草绘平面。在978-7-111-37802-0-Chapter04-92.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-93.jpg命令,选择图4.9所示的坯料表面为草绘平面;选择978-7-111-37802-0-Chapter04-94.jpg命令,接受该图中的箭头方向为草绘平面的查看方向(单击978-7-111-37802-0-Chapter04-95.jpg按钮,调整箭头方向如图4.9所示);在“草绘视图”菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-96.jpg命令。

④ 绘制“束子”轮廓。进入草绘环境后,选取MOLD_FRONT和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考,在“参考”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-97.jpg按钮,绘制图4.10所示的截面草图。完成绘制后,单击“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-98.jpg

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图4.9 设置草绘平面

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图4.10 截面草图

(2)定义“束子”的拔模角度。

① 在“裙边曲面”对话框中双击978-7-111-37802-0-Chapter04-101.jpg元素。

② 在系统978-7-111-37802-0-Chapter04-102.jpg的提示下,输入拔模角度值15,并按回车键。

(3)创建图4.11所示的基准平面ADTM1,该基准平面将在下一步作为“束子”终止平面的参考平面。

① 单击978-7-111-37802-0-Chapter04-103.jpg功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter04-104.jpg区域的“创建基准平面”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-105.jpg,系统弹出“基准平面”对话框。

② 系统弹出“基准平面”对话框,选取图4.12所示的坯料表面为参考平面,然后输入偏移值15。

③ 单击“基准平面”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter04-106.jpg按钮。结果如图4.11所示。

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图4.11 创建基准平面ADTM1

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图4.12 选择参考平面

(4)定义“束子”的中止平面。

① 在“裙边曲面”对话框中双击978-7-111-37802-0-Chapter04-109.jpg元素。

② 系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter04-110.jpg菜单,在系统978-7-111-37802-0-Chapter04-111.jpg的提示下,选取上一步创建的ADTM1基准平面为参考平面。

③ 在978-7-111-37802-0-Chapter04-112.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter04-113.jpg命令。

Step7.单击“裙边曲面”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter04-114.jpg按钮,预览所创建的分型面,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter04-115.jpg按钮完成操作。

Step8.在“分型面”选项卡中,单击“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-116.jpg,完成分型面的创建。

Task5.用分型面创建上下两个体积块

Step1.选择978-7-111-37802-0-Chapter04-117.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-118.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter04-119.jpg按钮978-7-111-37802-0-Chapter04-120.jpg命令(即用“分割”的方法构建体积块)。

Step2.在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter04-121.jpg菜单中,依次选择978-7-111-37802-0-Chapter04-122.jpg978-7-111-37802-0-Chapter04-123.jpg978-7-111-37802-0-Chapter04-124.jpg命令。此时系统弹出“分割”对话框和“选择”对话框。

Step3.在系统978-7-111-37802-0-Chapter04-125.jpg的提示下,选取图4.13所示的分型面,并单击“选择”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter04-126.jpg按钮,在“分割”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-127.jpg按钮。

Step4.系统弹出“属性”对话框,同时模型中的体积块的下半部分变亮,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-128.jpg按钮,着色后的体积块如图4.14所示。然后在对话框中输入名称lower_mold_vol,单击978-7-111-37802-0-Chapter04-129.jpg按钮。

Step5.系统弹出“属性”对话框,同时模型中的体积块的上半部分变亮,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-130.jpg按钮,着色后的体积块如图4.15所示。然后在对话框中输入名称upper_mold_vol,单击978-7-111-37802-0-Chapter04-131.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter04-132.jpg

图4.13 选取分型面

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图4.14 着色后的下半部分体积块

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图4.15 着色后的上半部分体积块

Task6.抽取模具元件及生成浇注件

浇注件的名称命名为TOY-BASKET_MOLDING。

Task7.定义开模动作

Step1.遮蔽参考零件、坯料和分型面。

Step2.移动上模。选择978-7-111-37802-0-Chapter04-135.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter04-136.jpg区域中的按钮“模具开模”978-7-111-37802-0-Chapter04-137.jpg命令。选取上模,上模的移动方向如图4.16所示,移动距离值为200.0。

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图4.16 移动上模

Step3.移动下模。选择下模,下模的移动方向如图4.17所示,移动距离值为-100.0。

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图4.17 移动下模

Step4.保存设计结果。单击978-7-111-37802-0-Chapter04-140.jpg功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter04-141.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter04-142.jpg按钮,在系统弹出的下拉菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter04-143.jpg按钮,选择下拉菜单978-7-111-37802-0-Chapter04-144.jpg命令。

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