理论教育 采用分型面法优化模具设计实例

采用分型面法优化模具设计实例

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:本实例采用“分型面法”进行设计,其分型面设计的主要思路是:首先,通过复制延伸的方法将螺旋盘上的叶片复制延伸出来;其次,通过“填充”命令将螺旋盘的破孔处进行填充;最后,将复制延伸出来的曲面与填充的曲面进行合并。图5.7 基准平面ADTM1Step2.单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮。系统弹出“分型面”功能选项卡。

采用分型面法优化模具设计实例

本实例将介绍图5.1所示的儿童玩具──螺旋盘的模具设计,该模具设计的重点和难点就在于分型面的设计,分型面设计是否合理是模具能否开模的关键。本实例采用“分型面法”进行设计,其分型面设计的主要思路是:首先,通过复制延伸的方法将螺旋盘上的叶片复制延伸出来;其次,通过“填充”命令将螺旋盘的破孔处进行填充;最后,将复制延伸出来的曲面与填充的曲面进行合并。

978-7-111-37802-0-Chapter05-1.jpg

图5.1 螺旋盘的模具设计

Task1.新建一个模具制造模型,进入模具模块

Step1.将工作目录设置至D:\creo1.6\work\ch05。

Step2.新建一个模具型腔文件,命名为airscrew_mold;选择978-7-111-37802-0-Chapter05-2.jpg模板。

Task2.建立模具模型

模具模型主要包括参考模型(RefModel)和坯料(Workpiece),如图5.2所示。

978-7-111-37802-0-Chapter05-3.jpg

图5.2 模具模型

Stage1.引入参考模型

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter05-4.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-5.jpg区域978-7-111-37802-0-Chapter05-6.jpg中的“小三角”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-7.jpg,然后在系统弹出的列表中选择978-7-111-37802-0-Chapter05-8.jpg命令,系统弹出“打开”对话框、“布局”对话框和978-7-111-37802-0-Chapter05-9.jpg菜单管理器。

Step2.在“打开”对话框中选取三维零件模型airscrew.prt作为参考零件模型,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-10.jpg按钮。

Step3.在“创建参考模型”对话框中,选中978-7-111-37802-0-Chapter05-11.jpg单选项,然后在978-7-111-37802-0-Chapter05-12.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-13.jpg文本框中接受默认的名称,再单击978-7-111-37802-0-Chapter05-14.jpg按钮。

Step4.在“布局”对话框的978-7-111-37802-0-Chapter05-15.jpg区域中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-16.jpg单选项,在“布局”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-17.jpg按钮,结果如图5.3所示,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-18.jpg按钮。

Step5.在978-7-111-37802-0-Chapter05-19.jpg菜单管理器中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-20.jpg按钮。

Stage2.创建坯料

创建图5.4所示的坯料,操作步骤如下:

978-7-111-37802-0-Chapter05-21.jpg

图5.3 放置参考模型

978-7-111-37802-0-Chapter05-22.jpg

图5.4 创建坯料

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter05-23.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-24.jpg区域的“工件”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-25.jpg下的978-7-111-37802-0-Chapter05-26.jpg按钮,在系统弹出的菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-27.jpg按钮。

Step2.在系统弹出的“元件创建”对话框中,在978-7-111-37802-0-Chapter05-28.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter05-29.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter05-30.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter05-31.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter05-32.jpg文本框中,输入坯料的名称wp,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-33.jpg按钮。

Step3.在系统弹出“创建选项”对话框中,选中978-7-111-37802-0-Chapter05-34.jpg单选项,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-35.jpg按钮。

Step4.创建坯料特征。

(1)选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter05-36.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-37.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-38.jpg按钮。系统弹出“拉伸”操控板。

(2)定义草绘截面放置属性:在绘图区中右击,从快捷菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter05-39.jpg命令,在系统弹出的“草绘”对话框中,选择MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘平面,MOLD_RIGHT基准平面为草绘平面的参考平面,方向为978-7-111-37802-0-Chapter05-40.jpg,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-41.jpg按钮,系统进入截面草绘环境

(3)进入截面草绘环境后,系统弹出“参考”对话框,选取MOLD_RIGHT基准平面和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-42.jpg按钮,绘制图5.5所示的特征截面,完成绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-43.jpg

(4)选取深度类型并输入深度值:在操控板中选取深度类型978-7-111-37802-0-Chapter05-44.jpg(对称),在深度文本框中输入深度值60.0并按回车键

(5)在“拉伸”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-45.jpg按钮,则完成拉伸特征的创建。

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

创建图5.6所示模具的分型面,其操作过程如下:

978-7-111-37802-0-Chapter05-46.jpg

图5.5 截面草图

978-7-111-37802-0-Chapter05-47.jpg

图5.6 创建分型面

Step1.创建图5.7所示的基准平面ADTM1。单击978-7-111-37802-0-Chapter05-48.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-49.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-50.jpg按钮,选取MAIN_PARTING_PLN基准平面为参考,偏移值为4.0;单击“基准平面”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter05-51.jpg按钮,完成基准平面ADTM1的创建。

978-7-111-37802-0-Chapter05-52.jpg

图5.7 基准平面ADTM1

Step2.单击978-7-111-37802-0-Chapter05-53.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-54.jpg区域中的“分型面”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-55.jpg。系统弹出“分型面”功能选项卡。

Step3.在系统弹出的“分型面”功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter05-56.jpg区域单击“属性”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-57.jpg,在“属性”对话框中,输入分型面名称PART_SURF,单击978-7-111-37802-0-Chapter05-58.jpg按钮。

Step4.复制图5.8所示的叶片上的曲面。

说明:为了更方便地选取复制曲面,应遮蔽坯料。在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

(1)按住Ctrl键,选取图5.8所示的两个曲面。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-59.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-60.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-61.jpg按钮。

(3)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-62.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-63.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-64.jpg按钮。系统弹出“曲面:复制”操控板。

(4)单击“曲面:复制”操控板中的978-7-111-37802-0-Chapter05-65.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-66.jpg

图5.8 选取复制曲面

Step5.创建图5.9所示的延伸曲面。

(1)选取图5.10所示的复制曲面的边线(用列表法进行选取)。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-67.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-68.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-69.jpg按钮,此时系统弹出“延伸曲面:延伸曲面”操控板。

(3)定义延伸距离。在操控板中按下978-7-111-37802-0-Chapter05-70.jpg按钮。在延伸距离文本框中输入数值4.0。

(4)在“延伸曲面:延伸曲面”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-71.jpg按钮。完成延伸曲面的创建。

978-7-111-37802-0-Chapter05-72.jpg

图5.9 延伸曲面

978-7-111-37802-0-Chapter05-73.jpg

图5.10 延伸参考边线

Step6.创建图5.11所示的延伸曲面。

(1)选取图5.12所示的复制曲面的边线。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-74.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-75.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-76.jpg按钮,此时系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter05-77.jpg操控板。

(3)选取延伸的终止面。在操控板中按下978-7-111-37802-0-Chapter05-78.jpg按钮。选取ADTM1基准平面为延伸的终止面。

(4)在“延伸曲面:延伸曲面”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-79.jpg按钮。完成延伸曲面的创建。

978-7-111-37802-0-Chapter05-80.jpg

图5.11 延伸曲面

978-7-111-37802-0-Chapter05-81.jpg

图5.12 延伸参考边线

Step7.参见Step4、Step5、Step6的操作步骤,在剩余两个叶片上创建复制延伸曲面,如图5.13所示。

Step8.创建图5.14所示的填充曲面1。

978-7-111-37802-0-Chapter05-82.jpg

图5.13 创建复制延伸曲面

978-7-111-37802-0-Chapter05-83.jpg

图5.14 填充曲面1

(1)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-84.jpg操控板978-7-111-37802-0-Chapter05-85.jpg区域中的“填充”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-86.jpg,此时系统弹出“填充”操控板。

(2)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-Chapter05-87.jpg命令,选取FRONT基准平面为草绘平面。单击978-7-111-37802-0-Chapter05-88.jpg按钮,进入草绘环境,绘制图5.15所示的截面草图(使用“投影”命令绘制截面草图)截面草图绘制完成后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-89.jpg

(3)在操控板中,单击“完成”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-90.jpg,完成平整曲面特征的创建。

978-7-111-37802-0-Chapter05-91.jpg

图5.15 截面草图

Step9.参见Step8的操作步骤,创建图5.16所示的剩余两个填充曲面。

978-7-111-37802-0-Chapter05-92.jpg

图5.16 填充曲面

Step10.创建图5.17所示的合并1。

978-7-111-37802-0-Chapter05-93.jpg

图5.17 合并1

(1)按住Ctrl键,选取图5.18所示的两个面组。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-94.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-95.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-96.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.18所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-97.jpg按钮。(www.daowen.com)

978-7-111-37802-0-Chapter05-98.jpg

图5.18 定义合并方向

Step11.创建图5.19所示的合并2。

978-7-111-37802-0-Chapter05-99.jpg

图5.19 合并2

(1)按住Ctrl键,选取图5.20所示的两个面组(上步创建的合并面组和相邻的填充面组)。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-100.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-101.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-102.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.20所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-103.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-104.jpg

图5.20 定义合并方向

Step12.创建合并3。

(1)按住Ctrl键,选取图5.21所示的两个面组为合并对象。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-105.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-106.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-107.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.21所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-108.jpg按钮。

Step13.创建合并4。

(1)按住Ctrl键,选取图5.22所示的两个面组为合并对象。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-109.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-110.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-111.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.22所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-112.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-113.jpg

图5.21 定义合并方向

978-7-111-37802-0-Chapter05-114.jpg

图5.22 定义合并方向

Step14.将参考模型遮蔽。

Step15.创建图5.23所示的合并5。

(1)按住Ctrl键,选取图5.24所示的两个面组。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-115.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-116.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-117.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.24所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-118.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-119.jpg

图5.23 合并5

978-7-111-37802-0-Chapter05-120.jpg

图5.24 合并方向

Step16.创建图5.25所示的延伸曲面。

(1)按住Shift键,依次选取图5.26所示边线。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-121.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-122.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-123.jpg按钮,此时系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter05-124.jpg操控板。

(3)定义延伸距离。在操控板中按下978-7-111-37802-0-Chapter05-125.jpg按钮。在“延伸距离”文本框中输入数值130.0。

(4)在操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-126.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-127.jpg

图5.25 延伸曲面

978-7-111-37802-0-Chapter05-128.jpg

图5.26 延伸参考边线

Step17.撤销参考模型的遮蔽。

Step18.通过曲面复制的方法,复制图5.27所示参考模型上的表面。

(1)按住Ctrl键选取图5.27所示的曲面(圆柱顶面、圆角和圆柱外表面)。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-129.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-130.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-131.jpg按钮。

(3)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-132.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-133.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-134.jpg按钮。此时系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter05-135.jpg操控板。

(4)填补复制曲面上的破孔。在操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-136.jpg按钮,在系统弹出的“选项”界面中选中978-7-111-37802-0-Chapter05-137.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter05-138.jpg文本框中单击“选择项”字符,然后选取复制面的上表面和圆柱侧表面作为填充破孔的面。

(5)单击操控板中的“完成”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-139.jpg

Step19.创建合并6。

(1)按住Ctrl键,选取合并5和上一步创建的复制面组为合并对象(选择顺序不能错)。

(2)单击978-7-111-37802-0-Chapter05-140.jpg操控板中978-7-111-37802-0-Chapter05-141.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-142.jpg按钮,此时系统弹出“合并”操控板。

(3)定义合并修剪的方向,调整合并方向,如图5.28所示。

(4)在“合并”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-143.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-144.jpg

图5.27 选取复制曲面

978-7-111-37802-0-Chapter05-145.jpg

图5.28 合并6

(5)在“分型面”选项卡中,单击“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-146.jpg,完成分型面的创建。

Task5.构建模具元件的体积块

说明:将坯料去除遮蔽。

Step1.选择978-7-111-37802-0-Chapter05-147.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-148.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-149.jpg按钮978-7-111-37802-0-Chapter05-150.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-Chapter05-151.jpg菜单中,依次选择978-7-111-37802-0-Chapter05-152.jpg978-7-111-37802-0-Chapter05-153.jpg命令。此时系统弹出“分割”对话框和“选择”对话框。

Step3.选取分型面。选取创建的分型面,然后单击“选择”对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter05-154.jpg按钮。

Step4.单击“分割”信息对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter05-155.jpg按钮。

Step5.系统弹出“属性”对话框,同时模型的下半部分变亮,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-156.jpg按钮,着色后的体积块如图5.29所示。然后在对话框中输入名称lower_vol,单击978-7-111-37802-0-Chapter05-157.jpg按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框,同时模型的下半部分变亮,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-158.jpg按钮,着色后的体积块如图5.30所示。然后在对话框中输入名称UPPER_VOL,单击978-7-111-37802-0-Chapter05-159.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter05-160.jpg

图5.29 着色后的下部分体积块

978-7-111-37802-0-Chapter05-161.jpg

图5.30 着色后的上部分体积块

Task6.抽取模具元件

Step.选择978-7-111-37802-0-Chapter05-162.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-163.jpg区域中978-7-111-37802-0-Chapter05-164.jpg命令,系统弹出“创建模具元件”对话框中,单击978-7-111-37802-0-Chapter05-165.jpg按钮,选择所有体积块,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter05-166.jpg按钮。

Task7.生成浇注件

Step1.选择978-7-111-37802-0-Chapter05-167.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-168.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-169.jpg命令。

Step2.在系统提示框中,输入浇注零件名称molding,并单击两次978-7-111-37802-0-Chapter05-170.jpg按钮。

Task8.定义开模动作

Step1.将参考零件、坯料和分型面在模型中遮蔽起来。

Step2.移动上模。选择978-7-111-37802-0-Chapter05-171.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter05-172.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter05-173.jpg命令,系统弹出“模具开模”菜单管理器。

Step3.在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter05-174.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter05-175.jpg命令,在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter05-176.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter05-177.jpg命令。

Step4.选取要移动的模具元件。在系统978-7-111-37802-0-Chapter05-178.jpg的提示下,选取上模,在“选择”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-179.jpg按钮。

Step5.在系统978-7-111-37802-0-Chapter05-180.jpg提示下,选取图5.31所示的边线为移动方向,然后在系统978-7-111-37802-0-Chapter05-181.jpg的提示下,输入要移动的距离值100.0,并按回车键。在978-7-111-37802-0-Chapter05-182.jpg菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-183.jpg按钮。结果如图5.31所示。

978-7-111-37802-0-Chapter05-184.jpg

图5.31 移动上模

Step6.移动铸件。参考Step2的操作方法,选取模型中的铸件,选取图5.32所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值40,选择978-7-111-37802-0-Chapter05-185.jpg命令,完成铸件的开模动作。在“模具开模”菜单管理器中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-186.jpg

978-7-111-37802-0-Chapter05-187.jpg

图5.32 移动铸件

Step7.保存设计结果。单击978-7-111-37802-0-Chapter05-188.jpg功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter05-189.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter05-190.jpg按钮,在系统弹出的下拉菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter05-191.jpg按钮,选择下拉菜单978-7-111-37802-0-Chapter05-192.jpg命令。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈