本实例将介绍图20.1所示的一款塑料叉子的一模多穴设计,其设计的亮点是产品零件在模具型腔中的布置、浇注系统的设计以及分型面的设计,其中浇注系统采用的是轮辐式浇口(轮辐式浇口是指对型腔填充采用小段圆弧进料,如图20.1所示);另外本实例在创建分型面时采用了很巧妙的方法,此处需要读者认真体会。
图20.1 叉子的模具设计
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\ch20。
Step2.新建一个模具型腔文件,命名为fork_mold;选取模板。
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20.2所示。
Stage1.引入参考模型
Step1.创建图20.3所示的基准轴——AA_1。
说明:在此创建基准轴是为了方便后面的参考模型阵列使用。
(2)按住Ctrl键,选择MOLO_FRONT和MOLO_RIGHT基准平面为参考,其约束类型均为。
(3)单击“基准轴”对话框中的按钮,完成基准轴AA_1的创建。
Step2.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”对话框。
Step3.从系统弹出的文件“打开”对话框中,选取三维零件模型fork.prt作为参考零件模型,并将其打开。
图20.2 模具模型
图20.3 基准轴——AA_1
Step4.定义约束参考模型的放置位置。
(1)指定第一个约束。在操控板中单击按钮,在“放置”界面的下拉列表中选择,选取参考件的FRONT基准平面为元件参考,选取装配体的MAIN_PARTING_PLN基准平面为组件参考。
(2)指定第二个约束。单击字符,在下拉列表中选择,选取参考件的RIGHT基准平面为元件参考,选取装配体的MOLD_RIGHT基准平面为组件参考;在的文本框中输入偏移距离值50,然后按回车键。
(3)指定第三个约束。单击字符,在下拉列表中选择,选取参考件的TOP基准平面为元件参考,选取装配体的MOLD_FRONT基准平面为组件参考。
(4)约束定义完成,在操控板中单击按钮,完成参考模型的放置;系统自动弹出“创建参考模型”对话框。
Step5.在“创建参考模型”对话框中选中单选项,然后在区域的文本框中接受默认的名称(或输入参考模型的名称)。单击按钮,完成参考模型的命名。
Step6.创建图20.4所示的“轴”阵列特征。
(1)在模型树中选取参考零件并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,系统弹出“阵列”操控板。
(2)在操控板中选取“阵列”选项,在模型中选取基准轴——AA_1;在操控板中输入阵列的个数14,在操控板中单击按钮,按回车键。
(3)在“阵列”操控板中单击按钮,完成“轴”阵列特征的创建。
图20.4 “轴”阵列
Stage2.隐藏参考模型的基准平面
为了使屏幕简洁,利用“层”的“遮蔽”功能将参考模型的三个基准平面隐藏起来。
Step1.选择命令。在模型树中,选择命令。
Step2.在导航命令卡中单击后面的按钮,选择参考模型。
Step3.在层树中,选择参考模型的基准面层,右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,然后单击“重画”按钮,这样铸件模型的基准曲线将不显示。
Step4.操作完成后,选择导航选项卡中的命令,切换到模型树状态。
Stage3.创建图20.5所示的坯料
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“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。系统弹出“拉伸”操控板。
(2)创建实体拉伸特征。
① 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命令。系统弹出“草绘”对话框,然后选择参考模型MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面,选取MOLD_RIGHT平面为参考平面,方向为,单击按钮,至此系统进入截面草绘环境。
② 进入截面草绘环境后,系统弹出“参考“对话框,选取MOLD_RTING基准平面和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考,绘制图20.6所示的截面草图。完成截面草图绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。
图20.5 创建坯料
图20.6 截面草图
③ 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200.0,并按回车键。
④ 完成特征。在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
Task3.设置收缩率
Step1.单击功能选项卡按钮中的小三角按钮,在系统弹出的菜单中单击后的按钮,在系统弹出的菜单中单击按钮,然后在模型树中选取第一个参照模型。
Step2.系统弹出“按尺寸收缩”对话框,确认区域的按钮被按下,在区域选中复选框,在区域的栏中输入收缩率0.006,并按回车键,然后单击对话框中的按钮。
说明:因为参考的是同一个模型,当设置第一个模型的收缩率为0.006后,系统自动会将其他13个模型的收缩率设置为0.006,不需要将其他13个模型的收缩率再进行设置。
Task4.建立浇注系统
Step1.创建图20.7所示的浇道。
(1)单击功能选项卡区域中的按钮。
① 定义草绘截面放置属性:在绘图区域右击,从系统弹出的菜单中选择命令;然后选择MOLD_FRONT基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面,方位为,单击按钮,进入截面草绘环境。
② 绘制截面草图。选取图20.8所示的边线为参考,单击按钮;绘制图20.8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“完成”按钮。
(2)在操控板中选取深度类型,输入旋转角度值360。
(3)在“旋转”操控板,单击操控板中的按钮,完成特征创建。
图20.7 浇道
图20.8 截面草图
Step2.创建图20.9所示的主流道。
(1)单击功能选项卡区域中的按钮,系统弹出“拉伸”操控板。在操控板中,确认“实体”按钮被按下。
① 定义草绘截面放置属性:在绘图区域右击,从系统弹出的菜单中选择命令;然后选择MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面,方位为,单击按钮,进入截面草绘环境。
② 绘制截面草图。绘制图20.10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。
(2)在操控板中选取深度类型为,输入深度值2.0。
(3)在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图20.9 主流道
图20.10 截面草图
Step3.创建图20.11所示的分流道。
(1)单击功能选项卡区域中的按钮,在操控板中,确认“实体”按钮被按下。
① 定义草绘截面的放置属性。在绘图区域右击,从系统弹出的菜单中选择命令;然后选择MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面,方位为,单击按钮,进入截面草绘环境。
② 绘制截面草图。绘制图20.12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。
(2)在操控板中选取深度类型为(即“定值”拉伸),输入深度值2.0。
(3)在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图20.11 分流道
图20.12 截面草图
(4)在模型树中查看前面创建的特征。
① 在模型树界面中,选择命令。
② 在系统弹出“模型树项目”对话框中,选中复选框,然后单击按钮。此时,模型树中会显示出前面创建的特征。
(5)阵列图20.13所示的分流道。
① 在模型树中选取上一步创建的拉伸2特征并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令。
② 在操控板中选取“阵列”选项,在模型中选取基准轴——AA_1;在操控板中输入阵列的个数10,在阵列成员间的角度文本框中输入36,并按回车键。
③ 在“阵列”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图20.13 阵列分流道
Step4.创建图20.14所示的浇口。
(www.daowen.com)
图20.14 浇口
(1)创建图20.15所示的基准平面ADTM1。单击功能选项卡区域中的“平面”按钮,选取MOLD_RIGHT为参考,定义约束类型为,偏移值为40;单击“基准平面”对话框中的按钮,完成ADTM1基准平面的创建。
图20.15 基准面ADTM1
(2)单击功能选项卡区域中的按钮,在操控板中,确认“实体”按钮被按下。
① 定义草绘截面放置属性。在绘图区域右击,从系统弹出的菜单中选择命令;然后选取ADTM1基准平面为草绘平面,选取MOLD_PARITING_PLN基准平面为参考平面,方向为;单击对话框中的按钮。
② 绘制截面草图。绘制图20.16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。
(3)在操控板中选取深度类型为;选取图20.17所示的模型表面为拉伸终止面。
(4)在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图20.16 截面草图
图20.17 拉伸终止面
(5)阵列图20.18所示的浇口。
① 在模型树中选取上一步创建的拉伸3特征并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择命令。
② 在操控板中选取“阵列”选项,在模型中选取基准轴——AA_1;在操控板中输入阵列的个数14,在操控板中单击按钮,按回车键。
③ 在“阵列”操控板,单击按钮,完成特征的创建。
图20.18 阵列浇口
Task5.创建分型面
下面将创建图20.19所示的分型面,以分离模具的上模型腔和下模型腔。
图20.19 分型面
Step1.单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮。系统弹出的“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main_ps,单击按钮。
Step3.通过“旋转”的方法创建图20.20所示的曲面。
图20.20 旋转曲面
(1)选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。
(2)在绘图区域右击,从系统弹出的菜单中选择命令;然后选择MOLD_FRONT基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面,方位为,单击按钮,进入截面草绘环境。
(3)绘制截面草图。绘制图20.21所示的截面草图(用”投影”的方法绘制截面草图;草图线段不可重叠或开口,截面图形不封闭)。单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。
(4)在操控板中选取深度类型(即“定值”拉伸),输入旋转角度值360。
(5)在“旋转”操控板中单击按钮,完成特征的创建。
图20.21 截面草图
Step4.创建图20.22所示的延伸1。
(1)在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。选取图20.23所示的旋转曲面边线为延伸对象。
(2)单击功能选项卡区域的按钮,此时出现“曲面延伸:曲面延伸”操控板。
□ 在操控板中按下按钮。
□ 在系统的提示下,选取图20.23所示的表面为延伸的终止面。
③ 在“曲面延伸:曲面延伸”操控板中单击按钮。
图20.22 延伸1
图20.23 延伸参考
Step5.创建图20.24所示的延伸2。选取图20.25所示的旋转曲面边线为延伸对象;单击功能选项卡区域的按钮;在操控板中按下按钮;在系统的提示下,选取图20.25所示的表面为延伸的终止面;在“曲面延伸:曲面延伸”操控板中单击按钮。
图20.24 延伸2
图20.25 延伸参考
Step6.创建图20.26所示的延伸3。选取图20.27所示的边线1,再按住Shift键选取边线2;单击功能选项卡区域的按钮;在操控板中按下按钮;在系统的提示下,选取图20.27所示的表面为延伸的终止面;在“曲面延伸:曲面延伸”操控板中单击按钮。
图20.26 延伸3
图20.27 延伸参考
Step7.创建图20.28所示的延伸4。参考Step6完成延伸4的创建。
图20.28 延伸4
Step8.在“分型面”选项卡中,单击“确定”按钮,完成分型面的创建。
Task6.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,依次选择
命令。此时系统弹出“分割”对话框和“选择”对话框。
Step3.用“列表选取”方法选取分型面。
(1)在系统的提示下,先将鼠标指针移至模型中主分型面的位置右击,从快捷菜单中选取命令。
(2)在系统“从列表中拾取”对话框中,单击列表中的,然后单击按钮。
(3)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20.29所示。然后在对话框中输入名称lower_mold,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20.30所示。然后在对话框中输入名称upper_mold,单击按钮。
图20.29 着色后的下半部分体积块
图20.30 着色后的上半部分体积块
Task7.抽取模具元件
Step1.选择功能选项卡区域中命令,系统弹出“创建模具元件”对话框中,
Step2.在“创建模具元件”对话框中,单击按钮,选择所有体积块,然后单击按钮。
Task8.生成浇注件
Step1.选择功能选项卡区域中的命令。
Step2.在系统提示框中,输入浇注零件名称molding,并单击两次按钮。
Task9.定义开模动作
Stage1.将参考模型、坯料和分型面在模型中遮蔽起来
Step1.选择功能选项卡区域中的“模具显示”按钮,系统弹出“遮蔽-取消遮蔽”对话框。在该对话框中按下按钮,在列表框中选中所有的参考模型和坯料,然后单击按钮。
Step2.遮蔽分型面。在该对话框中按下按钮,单击下部的“选取全部”按钮,然后单击按钮,再单击按钮。
Stage2.开模步骤1:移动上模
Step1.选择功能选项卡区域中的“模具开模”命令。在系统弹出菜单管理器。
Step2.在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择命令。系统弹出“选择”对话框。
Step3.选取上模为要移动的模具元件。在“选择”对话框中单击。
Step4.在系统的提示下,选取图20.31所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值200,并按回车键。
Step5.在菜单中选择命令,完成上模的移动。
图20.31 移动上模
Stage3.开模步骤2:移动下模
Step1.参考开模步骤1的操作方法,在模型中选取下模零件,选取图20.32所示的边线为移动方向,然后输入要移动的距离值-200。
Step2.在菜单中选择命令,完成下模的移动。在菜单中单击。
图20.32 移动下模
Step3.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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