理论教育 带外螺纹的模具设计实例

带外螺纹的模具设计实例

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:螺纹连接是结构相互固定方式中最常用的一种连接方式。本例将介绍拼块式螺纹脱模模具的主要设计过程,如图21.1所示。图21.1 带外螺纹的模具设计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\ch21。Task5.创建主分型面创建图21.6所示的模具的主分型曲面,其操作过程如下:Step1.单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮。选择图21.8所示的模型边线为草绘参考。② 将模型调整合适方位,选取图21.7所示的坯料表面为拉伸终止面。

带外螺纹的模具设计实例

螺纹连接是结构相互固定方式中最常用的一种连接方式。由于它连接可靠、拆卸方便,又不破坏连接件,并可反复使用,这种方式在塑料制品中得到广泛的应用。带螺纹的塑料件的顶出方法很多,应根据塑料件的批量、做模成本或注射成本要求的不同而不同,大体上分为四种形式:手动脱螺纹机构、拼块式螺纹脱模机构、强制脱模机构和旋转自动螺纹脱模机构。

本例将介绍拼块式螺纹脱模模具的主要设计过程,如图21.1所示。

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图21.1 带外螺纹的模具设计

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\ch21。

Step2.新建一个模具型腔文件,命名为bolt_mold;选取978-7-111-37802-0-Chapter21-2.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-Chapter21-3.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-4.jpg区域978-7-111-37802-0-Chapter21-5.jpg中的“小三角”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-6.jpg,然后在系统弹出的列表中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-7.jpg命令,系统弹出“打开”、“布局”对话框和978-7-111-37802-0-Chapter21-8.jpg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bolt.prt作为参考零件模型,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-9.jpg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978-7-111-37802-0-Chapter21-10.jpg单选项,然后在978-7-111-37802-0-Chapter21-11.jpg文本框中接受默认的名称,再单击978-7-111-37802-0-Chapter21-12.jpg按钮。

Step4.在“布局”对话框的978-7-111-37802-0-Chapter21-13.jpg区域中选中978-7-111-37802-0-Chapter21-14.jpg单选项,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-15.jpg按钮;完成参考模型的放置。在978-7-111-37802-0-Chapter21-16.jpg菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-17.jpg命令。

Stage2.创建坯料

手动创建图21.2所示的坯料,操作步骤如下:

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter21-18.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-19.jpg区域978-7-111-37802-0-Chapter21-20.jpg中的“小三角”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-21.jpg,然后在系统弹出的列表中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-22.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-Chapter21-23.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter21-24.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter21-25.jpg区域选中978-7-111-37802-0-Chapter21-26.jpg单选项,在978-7-111-37802-0-Chapter21-27.jpg文本框中,输入坯料的名称wp,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter21-28.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-Chapter21-29.jpg单选项,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter21-30.jpg按钮。

Step4.创建坯料特征。

(1)选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter21-31.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-32.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-33.jpg按钮。

(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978-7-111-37802-0-Chapter21-34.jpg命令。选择MOLD_RIGHT基准平面作为草绘平面,草绘平面的参考平面为MAIN_PARTING_PLN基准平面,方位为978-7-111-37802-0-Chapter21-35.jpg,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-36.jpg按钮,至此系统进入截面草绘环境

② 绘制截面草图。进入截面草绘环境后,选取MOLD_FRONT基准平面和MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考,截面草图如图21.3所示;单击“草绘”操控板中的“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-37.jpg

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图21.2 模具模型

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图21.3 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978-7-111-37802-0-Chapter21-40.jpg(即“对称”),再在深度文本框中输入深度值30.0,并按回车键

④ 完成特征。在“拉伸”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-41.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.创建滑块体积块

创建图21.4所示的模具的滑块体积块,其操作过程如下:

Step1.选择命令。选择978-7-111-37802-0-Chapter21-42.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-43.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-44.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-45.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-46.jpg命令。

Step2.在系统弹出的“编辑模具体积块”功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter21-47.jpg区域单击“属性”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-48.jpg,在“属性”对话框中,输入名称SLIDE_MOLD_VOL,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-49.jpg按钮。

Step3.选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter21-50.jpg操控板978-7-111-37802-0-Chapter21-51.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-52.jpg按钮,此时系统弹出“旋转”操控板。

(1)定义草绘截面放置属性。右击,从系统弹出的菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-53.jpg命令;选取MOLD_RIGHT基准平面为草绘平面,选取MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考。方位为978-7-111-37802-0-Chapter21-54.jpg,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-55.jpg按钮,至此系统进入截面草绘环境。

(2)进入草绘环境后,绘制图21.5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978-7-111-37802-0-Chapter21-56.jpg

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图21.4 滑块体积块

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图21.5 截面草图

(3)在“旋转”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-59.jpg按钮,完成特征的创建。

Step4.选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter21-60.jpg操控板978-7-111-37802-0-Chapter21-61.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-62.jpg按钮后面的按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-63.jpg,在系统弹出的菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-64.jpg按钮。

Step5.在“编辑模具体积块”功能选项卡中单击“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-65.jpg,完成模具体积块的创建。

Task5.创建主分型面

创建图21.6所示的模具的主分型曲面,其操作过程如下:

Step1.单击978-7-111-37802-0-Chapter21-66.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-67.jpg区域中的“分型面”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-68.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-Chapter21-69.jpg区域单击“属性”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-70.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-Chapter21-71.jpg按钮。

Step3.通过“拉伸”方法创建主分型面。

(1)选择命令。单击978-7-111-37802-0-Chapter21-72.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-73.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-74.jpg按钮,此时系统弹出“拉伸”操控板。

(2)定义草绘截面放置属性。单击右击,从系统弹出的菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-75.jpg命令;选取图21.7所示的坯料表面为草绘平面,然后选取MOLD_FRONT基准平面为参考平面,方向为978-7-111-37802-0-Chapter21-76.jpg。然后单击978-7-111-37802-0-Chapter21-77.jpg按钮。

(3)绘制截面草图。选择图21.8所示的模型边线为草绘参考。绘制图21.8所示的截面草图(截面草图为一条线段);完成特征截面的绘制后,单击“草绘”操控板中的“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-78.jpg

(4)设置深度选项。

① 在“拉伸”操控板中选取深度类型978-7-111-37802-0-Chapter21-79.jpg

② 将模型调整合适方位,选取图21.7所示的坯料表面为拉伸终止面。(www.daowen.com)

③ 在“拉伸”操控板中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-80.jpg按钮,完成特征的创建。

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图21.6 创建主分型曲面

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图21.7 定义草绘平面

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图21.8 截面草图

Step4.在“分型面”选项卡中,单击“确定”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-84.jpg,完成分型面的创建。

Task6.构建模具元件的体积块

Stage1.分割滑块体积块

Step1.选择命令。选择978-7-111-37802-0-Chapter21-85.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-86.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-87.jpg

978-7-111-37802-0-Chapter21-88.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-Chapter21-89.jpg菜单中,依次选择978-7-111-37802-0-Chapter21-90.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-91.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-92.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978-7-111-37802-0-Chapter21-93.jpg(用“列表法”选取)。在“选择”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-94.jpg按钮。系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter21-95.jpg菜单,选中978-7-111-37802-0-Chapter21-96.jpg选项,然后选择978-7-111-37802-0-Chapter21-97.jpg命令。

Step4.在“分割”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-98.jpg按钮。

Step5.系统弹出“属性”对话框,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-99.jpg按钮,着色后的模型如图21.9所示,然后在对话框中输入主体积块名称BODY_VOL,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-100.jpg按钮。

Stage2.用主分型面创建上、下两个体积腔

用前面创建的主分型面main_pt_surf来将前面生成的体积块BODY_VOL分成上、下两个体积腔(块),这两个体积块将来会抽取为模具的上、下模具型腔。

Step1.选择命令。选择978-7-111-37802-0-Chapter21-101.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-102.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-103.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-104.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-Chapter21-105.jpg菜单中,选择978-7-111-37802-0-Chapter21-106.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-107.jpg命令。系统弹出的“搜索工具”对话框。

Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中,单击列表中的978-7-111-37802-0-Chapter21-108.jpg体积块,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter21-109.jpg按钮,将其加入到978-7-111-37802-0-Chapter21-110.jpg列表中,再单击978-7-111-37802-0-Chapter21-111.jpg按钮。

Step4.选取分型面978-7-111-37802-0-Chapter21-112.jpg(用“列表选取”的方法选取),在“从列表中拾取”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-113.jpg按钮。在“选择”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-114.jpg按钮。

Step5.单击“分割”信息对话框中的978-7-111-37802-0-Chapter21-115.jpg按钮。系统弹出“属性”对话框。

Step6.在系统弹出的“属性”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-116.jpg按钮,着色后的模型如图21.10所示。然后在对话框中输入名称LOWERMOLD_VOL,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-117.jpg按钮。

Step7.系统弹出“属性”对话框,在该对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-118.jpg按钮,着色后的模型如图21.11所示。然后在对话框中输入名称UPPERMOLD_VOL,单击978-7-111-37802-0-Chapter21-119.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter21-120.jpg

图21.9 “着色”后的体积块

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图21.10 着色后的下模

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图21.11 着色后的上模

Task7.抽取模具元件及生成浇注件

浇注件的名称命名为BOLT_MOLDING。

Task8.定义开模动作

Step1.遮蔽参考件、坯料和分型面。

Step2.开模步骤1。移动滑块。

(1)单击978-7-111-37802-0-Chapter21-123.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-124.jpg区域中的“模具开模”按钮978-7-111-37802-0-Chapter21-125.jpg。在系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter21-126.jpg菜单管理器。在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-127.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-128.jpg978-7-111-37802-0-Chapter21-129.jpg命令。

(2)选取要移动的元件滑块。在“选择”对话框中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-130.jpg按钮。

(3)在系统的提示下,选取图21.12所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值-30。

(4)在978-7-111-37802-0-Chapter21-131.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-132.jpg命令。

978-7-111-37802-0-Chapter21-133.jpg

图21.12 移动滑块

Step3.开模步骤2。移动上模。参考Step2,在模型中选取上模,选取图21.13所示的边线为移动方向,输入要移动的距离值-30。

Step4.开模步骤3。移动下模。输入要移动的距离值30。结果如图21.13所示。在“模具开模”菜单管理器中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-134.jpg按钮。

978-7-111-37802-0-Chapter21-135.jpg

图21.13 移动上、下模

Task9.对开模步骤2进行干涉分析

Step1.选择978-7-111-37802-0-Chapter21-136.jpg功能选项卡978-7-111-37802-0-Chapter21-137.jpg区域中的978-7-111-37802-0-Chapter21-138.jpg命令。在系统弹出的“模具开模”菜单管理器中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-139.jpg。在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter21-140.jpg菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-141.jpg选项,在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter21-142.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-143.jpg命令,在系统弹出的978-7-111-37802-0-Chapter21-144.jpg菜单中选择978-7-111-37802-0-Chapter21-145.jpg,系统弹出978-7-111-37802-0-Chapter21-146.jpg菜单。

Step2.选取静态零件。在系统的978-7-111-37802-0-Chapter21-147.jpg提示下,将鼠标指针移至模型中,并右击,选取快捷菜单中的978-7-111-37802-0-Chapter21-148.jpg命令。在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中,单击列表中的统计零件978-7-111-37802-0-Chapter21-149.jpg,然后单击978-7-111-37802-0-Chapter21-150.jpg按钮。

Step3.此时,在系统信息区中提示978-7-111-37802-0-Chapter21-151.jpg,一段时间后,模型中出现加亮曲线,指示图21.14所示的干涉位置。

978-7-111-37802-0-Chapter21-152.jpg

图21.14 加亮曲线

干涉分析:在分型面处,由于存在螺纹,所以仍会出现干涉,但是这不影响开模。在实际加工情况下,注射制品多为塑料件,在注射完成后,制品还没有完全冷却的情况下可进行强制脱模,这样并不影响制件的外观和形状,因为塑料件一般都具有一定的弹性,当制品完全冷却后,会恢复到原形状。

Step4.保存设计结果。单击978-7-111-37802-0-Chapter21-153.jpg功能选项卡中的978-7-111-37802-0-Chapter21-154.jpg区域的978-7-111-37802-0-Chapter21-155.jpg按钮,在系统弹出的下拉菜单中单击978-7-111-37802-0-Chapter21-156.jpg按钮,选择下拉菜单978-7-111-37802-0-Chapter21-157.jpg命令。

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