本实例介绍图16.1所示的塑料筐的模具设计。该模具设计同时采用了体积块法和分型面法,其灵活性和适用性很强,希望读者通过对本实例的学习,能够灵活地运用各种方法来进行模具设计。
图16.1 塑料筐的模具设计
Task1.新建一个模具制造模型文件,进入模具模块
Step1.将工作目录设置至D:\creo1.6\work\ch16。
Step2.新建一个模具型腔文件,命名为case_mold;选取模板。
Task2.建立模具模型
在开始设计一个模具前,应先创建一个“模具模型”,模具模型包括参考模型(RefModel)和坯料(Workpiece),如图16.2所示。
图16.2 参考模型和坯料
Stage1.引入参考模型
Step1.单击功能选项卡区域中的“小三角”按钮,然后在系统弹出的列表中选择命令,系统弹出“打开”、“布局”对话框和菜单管理器。
Step2.从系统弹出的文件“打开”对话框中,选取三维零件模型──case.prt作为参考零件模型,单击按钮,系统弹出“创建参考模型”对话框。
Step3.在“创建参考模型”对话框中选中单选项,然后在文本框中接受默认的名称,再单击按钮。
Step4.在“布局”对话框的区域中单击单选项,在“布局”对话框中单击按钮,结果如图16.3所示。
Step5.调整模具坐标系。
(1)在“布局”对话框的区域中单击按钮,系统弹出“获得坐标系类型”菜单。
(2)定义坐标系类型。在“获得坐标系类型”菜单中选择命令,系统弹出“元件”窗口和“参考模型方向”对话框。
(3)旋转坐标系。在“参考模型方向”对话框的区域中选择轴作为旋转轴。在文本框中输入数值-90。
(4)在“参考模型方向”对话框中单击按钮;在“布局”对话框中单击按钮;在菜单中单击命令,完成坐标系的调整,结果如图16.4所示。
图16.3 引入参考件
图16.4 调整模具坐标系后
Stage2.创建坯料
Step1.单击功能选项卡区域中的“小三角”按钮,然后在系统弹出的列表中选择命令,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,在区域选中单选项,在区域选中单选项,在文本框中,输入坯料的名称wp,然后单击按钮。
Step3.在系统弹出的“创建选项”对话框中,选中单选项,然后单击按钮。
Step4.创建坯料特征。
(1)选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。
(2)创建实体拉伸特征。
① 选取拉伸类型:在出现的操控板中,确认“实体”类型按钮被按下。
② 定义草绘截面放置属性:在绘图区中右击,从快捷菜单中选择命令。系统弹出“草绘”对话框,然后选择MOLD_FRONT基准平面作为草绘平面,接受系统默认的箭头方向为草绘视图方向,然后选取MOLD_RIGHT基准平面为参考平面,方位为,单击按钮,至此系统进入截面草绘环境。
③ 进入截面草绘环境后,选取MOLD_RIGHT基准平面和MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考,然后绘制图16.5所示的截面草图。完成特征截面的绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。
④ 选取深度类型并输入深度值:在操控板中选取深度类型(即“对称”),再在深度文本框中输入深度值800.0,并按回车键。
⑤ 完成特征。在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图16.5 截面草图
Task3.设置收缩率
将参考模型收缩率设置为0.006。
Task4.创建下模体积块
Step1.选择功能选项卡区域中的命令。
Step2.收集第一个体积块。
(1)选择命令。单击功能选项卡区域中的“收集体积快工具”按钮,此时系统弹出“聚合体积块”菜单管理器。
(2)定义选取步骤。在“聚合步骤”菜单在中选择、和复选框,单击命令,此时系统显示“聚合选取”菜单。
说明:为了方便在后面选取曲面,可以先将坯料遮蔽起来。
(3)定义聚合选取。
① 在“聚合选取”菜单中选择命令,然后在图形区选取模型内壁所有面,如图16.6所示,在“选择”对话框中单击按钮,单击命令。
② 定义填充曲面。选取图16.7所示的模型内壁有破孔的五个面为填充面;单击命令,此时系统显示“封合”菜单。
③ 定义封合类型。在“封合”菜单中选中复选框,单击命令,此时系统显示“封闭环”菜单。
说明:此处需要将前的面遮蔽坯料零件去除遮蔽。
图16.6 选取连续面
图16.7 选取连续面
④ 定义封闭面。根据系统的提示下,选取图16.8所示的平面为封闭面,此时系统显示“封合”菜单。
⑤ 在菜单栏中单击命令,完成收集体积块的创建,结果如图16.9所示。
图16.8 定义封闭环
图16.9 收集第一个体积块
Step3.拉伸体积块。
(1)选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮,此时系统弹出“拉伸”操控板。
(2)定义草绘截面放置属性。在图形区右击,从系统弹出的菜单中选择命令;在系统的提示下,选取图16.10所示的毛坯表面为草绘平面,接受默认的箭头方向为草绘视图方向,然后选取图16.10所示的毛坯侧面为参考平面,方向为。然后单击按钮。
(3)截面草图。进入草绘环境后,选取图16.11所示的坯料边线为参考;绘制图16.11所示的截面草图(为一矩形),完成截面的绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。
(4)定义深度类型。在操控板中选取深度类型(到选定的),选取图16.12所示的面为拉伸终止面。
图16.10 定义草绘平面
图16.11 截面草图
(5)在操控板中单击按钮,完成特征的创建。
Step4.在“编辑模具体积块”中单击按钮,完成体积块的创建。
说明:在进入体积块模式下创建的所有特征都是属于同一个体积块,系统将自动将这些特征合并在一起。
图16.12 拉伸终止面
Task5.构建模具元件的体积块
Step1.选择功能选项卡区域中的命令(即用“分割”的方法构建体积块)。
Step2.在系统弹出的菜单中选择命令,此时系统弹出“分割”对话框和“选择”对话框。
Step3.选取分型面。选取创建的下模体积块,然后单击“选择”对话框中的按钮。
Step4.单击“分割”信息对话框中的按钮。
Step5.系统弹出“属性”对话框,在该对话框中单击按钮,着色后的模型如图16.13所示。然后在对话框中输入名称UPPER_VOL,单击按钮。
Step6.系统弹出“属性”对话框,在该对话框中单击按钮,着色后的模型如图16.14所示。然后在对话框中输入名称LOWER_VOL,单击按钮。
图16.13 着色后的上半部分体积块
(www.daowen.com)
图16.14 着色后的下半部分体积块
Task6.构建滑块分型面
Step1.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。
Step2.在系统弹出的“分型面”功能选项卡中的区域单击“属性”按钮,在“属性”对话框中,输入分型面名称slide_ps,单击按钮。
Step3.为了方便选取图元,将参考模型、坯料和下模体积块遮蔽。
(1)在模型树界面中,选择命令。
(2)在系统弹出的“模型树项”对话框中,选中复选框,然后单击按钮。
(3)在模型树中选中、、和并右击,从系统弹出的快捷菜单中选择命令。
Step4.通过拉伸的方法创建图16.15所示的拉伸曲面1。
(1)单击功能选项卡区域中的按钮,此时系统弹出“拉伸”操控板。
(2)定义草绘截面放置属性:右击,从系统弹出的菜单中选择命令;在系统的提示下,选取图16.16所示的表面1为草绘平面,接受系统默认的草绘视图方向,然后选取图16.16所示的表面2为参考平面,方向为。然后单击按钮。
图16.15 创建拉伸曲面1
图16.16 定义草绘平面
(3)进入草绘环境后,选取图16.17所示的点和圆弧边线为草绘参考,然后绘制截面草图,如图16.17所示。完成特征截面的绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。
(4)设置深度选项。
① 在操控板中选取深度类型(到选定的)。
② 将模型调整到图16.18所示的视图方位,使用“从列表选取”的方法,在“从列表选取”对话框中选择元素,如图16.18所示。
③ 在操控板中单击按钮,在“选项”界面中选中复选框。
(5)在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
Step5.参考Step4创建图16.19所示的拉伸曲面2。
Step6.参考Step4创建图16.20所示的拉伸曲面3。
Step7.参考Step4创建图16.21所示的拉伸曲面4。
图16.17 截面草图
图16.18 定义拉伸终止面
图16.19 创建拉伸曲面2
图16.20 创建拉伸曲面3
图16.21 创建拉伸曲面4
Step8.在“分型面”选项卡中,单击“确定”按钮,完成分型面的创建。
Task7.构建模具元件的体积块
Stage1.创建第一个滑块体积块
Step1.选择命令。选择功能选项卡区域中的命令(即用“分割”的方法构建体积块)。
Step2.在系统弹出的菜单中,选择命令。
Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中,单击列表中的体积块,然后单击按钮,将其加入到列表中,再单击按钮。
Step4.在模型中选取拉伸曲面1为分割对象,单击“选择”对话框中的按钮,在系统弹出的菜单管理器中的“岛列表”区域选中复选框,然后单击命令。
Step5.单击“分割”对话框中的按钮。
Step6.系统弹出“属性”对话框,在该对话框中单击按钮,着色后的模型如图16.22所示,然后在对话框中输入名称slide_vol_1,单击按钮。
Stage2.创建第二个滑块体积块
参考Stage1,选取拉伸曲面2为分割对象;在“岛列表”区域选中复选框;将体积块命名为slide_vol_2,如图16.23所示。
Stage3.创建第三个滑块体积块
参考Stage1,选取拉伸曲面3为分割对象;在“岛列表”区域选中复选框;将体积块命名为slide_vol_3,如图16.24所示。
Stage4.创建第四个滑块体积块
参考Stage1,选取拉伸曲面4为分割对象;在“岛列表”区域选中复选框;将体积块命名为slide_vol_4,如图16.25所示。
图16.22 滑块体积块1
图16.23 滑块体积块2
图16.24 滑块体积块3
图16.25 滑块体积块4
Task8.抽取模具元件
Step1.选择功能选项卡区域中命令。
Step2.在系统弹出的“创建模具元件”对话框中,选取除MOLD_VOL_1以外的所有体积块,然后单击按钮。
Task9.生成浇注件
将浇注件的名称命名为molding。
Task10.定义开模动作
Step1.将分型面遮蔽。
Step2.开模步骤1。移动滑块1,选取图16.26所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值-200,移出后的模型如图16.27所示。
Step3.参考Step2,移动其他三个滑块,结果如图16.28所示。
图16.26 选取移动方向
图16.27 移动后的状态
图16.28 移动后的状态
Step4.开模步骤2。移动上模,选取图16.29所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值-1000,移出后的模型如图16.30所示。
图16.29 选取移动方向
图16.30 移动后的状态
Step5.开模步骤3。移动浇注件,选取图16.31所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值500,移出后的模型如图16.32所示。在“模具开模”菜单中单击按钮。
图16.31 选取移动方向
图16.32 移动后的状态
Step6.保存设计结果。单击功能选项卡中的区域的按钮,在系统弹出的下拉菜单中单击按钮,选择下拉菜单命令。
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