优化建模环境的方法二

时间：2026-01-22 理论教育眠眠版权反馈

【摘要】：当然，读者也可以尝试用建模环境下的其他命令来完成模具设计。下面介绍在建模环境中的模具设计过程。打开D：\ug11.6\work\ch07\boat_top.prt文件，单击按钮，按住快捷键Ctrl+M，进入建模环境。选择下拉菜单命令，选取如图7.105所示的曲线为截面曲线，单击中键确认；单击中键，选取直线1和直线2为引导曲线，并分别单击中键确认；单击按钮，完成曲面补片2的创建。

方法简介：

采用此方法进行模具设计的亮点在于分型面的设计。本方法采用的是种子面和边界面的方式，并且还通过“变换”“延伸”“修剪”等命令的结合使用，完成全部的分型面设计。当然，读者也可以尝试用建模环境下的其他命令来完成模具设计。

下面介绍在建模环境中的模具设计过程。

Task1.模具坐标系

Step1.打开文件。打开D：\ug11.6\work\ch07\boat_top.prt文件，单击按钮，按住快捷键Ctrl+M，进入建模环境。

Step2.重定位WCS到新的坐标系。选择下拉菜单命令，系统弹出“CSYS”对话框；在下拉列表中选择选项，然后选取如图7.91所示的模型表面；单击按钮，完成重定位WCS到新的坐标系的操作。

Step3.旋转模具坐标系。选择下拉菜单命令，系统弹出“旋转WCS绕”对话框；选中单选项，在文本框中输入数值180；单击按钮，定义后的坐标系如图7.92所示。

图7.91 重定位WCS到新坐标系

图7.92 定义后的模具坐标系

Task2.设置收缩率

Step1.测量设置收缩率前模型的尺寸。选择下拉菜单命令，系统弹出“测量距离”对话框。在下拉列表中选择选项；测量图7.93所示的零件的两个表面间的距离值为34；单击按钮，关闭“测量距离”对话框。

说明：后面的操作要进入建模环境中。

Step2.设置收缩率。选择下拉菜单命令，系统弹出“缩放体”对话框；在下拉列表中选择选项；选择零件为缩放体，此时系统自动将缩放点定义在零件的中心位置；在区域的文本框中输入数值1.006；单击按钮，完成收缩率的设置。

Step3.测量设置收缩率后模型的尺寸。选择下拉菜单命令，系统弹出“测量距离”对话框；测量图7.94所示的零件的两个表面间的距离，为34.2040；单击按钮，关闭“测量距离”对话框和信息窗口。

说明：与前面选择测量的面相同。

Step4.检测收缩率。由测量结果可知，设置收缩率前的尺寸值为34，收缩率为1.006，所以设置收缩率后的尺寸值为：34×1.006=34.204；说明设置收缩没有错误。

图7.93 测量设置收缩率前的模型尺寸

图7.94 测量设置收缩率后的模型尺寸

Task3.创建工件

Step1.平移零件。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“移动对象”对话框；选择零件模型为平移对象；在区域的下拉列表中选择选项；在“指定矢量”的下拉列表中选择选项；在文本框中输入数值90；在“移动对象”对话框的区域中选中单选项，在文本框中输入数值1；在文本框中输入数值1；单击按钮，完成零件的平移，如图7.95所示。

Step2.旋转零件。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“移动对象”对话框；选取如图7.96所示的零件为旋转对象；在区域的下拉列表中选择选项；在“指定矢量”的下拉列表中选择选项；单击“指定轴点”后的“点构造器”按钮，在系统弹出的“点”对话框区域的下拉列表中选择选项，分别在XC、YC和ZC文本框中输入数值0，单击按钮；在“移动对象”对话框的文本框中输入数值180，在区域选中单选项，在文本框中输入数值1；单击按钮，完成零件的旋转，如图7.97所示。

图7.95 平移后的零件

图7.96 定义旋转对象

图7.97 旋转后的零件

Step3.定义坐标原点。选择下拉菜单命令，系统弹出“点”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，分别在XC、YC和ZC文本框中输入数值45、0和0；单击按钮，完成定义坐标原点的操作，如图7.98所示。

Step4.创建工件。

（1）创建基准坐标系。选择下拉菜单命令，单击按钮，完成基准坐标系的创建。

（2）创建拉伸特征。选择下拉菜单命令；单击按钮，系统弹出“创建草图”对话框；在下拉列表中选择选项，接受系统默认的草图平面，单击按钮，进入草图环境；绘制如图7.99所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值40；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-30；其他参数采用系统默认设置值；在区域的下拉列表中选择，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成如图7.100所示的拉伸特征的创建（隐藏坐标系）。

图7.98 定义坐标原点

图7.99 截面草图

图7.100 拉伸特征

Task4.模型修补

Step1.隐藏模具工件。选择下拉菜单命令，选取模具工件为隐藏对象；单击按钮，完成模具工件隐藏的操作。

Step2.创建曲面补片1。选择下拉菜单命令，系统弹出“通过曲线网格”对话框；选取如图7.101所示的曲线1和曲线2为主曲线，并分别单击中键确认；单击中键，选取直线1和直线2为交叉曲线，并分别单击中键确认；单击按钮，完成曲面补片1的创建，如图7.102所示。

图7.101 定义主曲线和交叉曲线

图7.102 曲面补片1的创建

Step3.参照Step2，创建如图7.103所示的4处曲面补片。

图7.103 4处曲面补片的创建

Step4.参照Step2。创建如图7.104所示的5处曲面补片。

图7.104 5处曲面补片的创建

Step5.创建曲面补片2。选择下拉菜单命令，选取如图7.105所示的曲线为截面曲线，单击中键确认；单击中键，选取直线1和直线2为引导曲线，并分别单击中键确认；单击按钮，完成曲面补片2的创建。

图7.105 定义截面曲线和引导曲线

Step6.创建曲面补片3。选择下拉菜单命令，系统弹出“通过曲线网格”对话框；选取如图7.106所示的曲线1和曲线2为主曲线，并分别单击中键确认；单击中键，选取曲线3和曲线4为交叉曲线，并分别单击中键确认；单击按钮，完成曲面补片3的创建，如图7.107所示。

图7.106 定义主曲线和交叉曲线

图7.107 曲面补片3的创建

Step7.创建曲面补片4。选择下拉菜单命令，系统弹出“有界平面”对话框；选取如图7.108所示的边线为平面边界；单击按钮，完成曲面补片4的创建，结果如图7.109所示。

图7.108 定义平面边界

图7.109 曲面补片4的创建

Step8.参照Step7，创建曲面补片修补剩下的零件上的孔。

Task5.创建分型面

Step1.创建创建特征。选择下拉菜单命令，在区域的下拉列表中选择选项；在区域选中复选框；在区域选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；选取如图7.110所示的面为种子面，选取如图7.111所示的30个面为边界面；单击按钮，完成创建特征的创建。

图7.110 定义种子面

图7.111 定义边界面

说明：在选择边界面时，30个面为Task4中创建的14处补面周围的曲面及模型的外围面。

Step2.创建曲面缝合特征1（隐藏两个零件）。选择下拉菜单命令，系统弹出“缝合”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值；选取创建特征为目标体，选取其他所有片体为工具体；单击按钮，完成曲面缝合特征1的创建。

Step3.创建移动对象特征。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“移动对象”对话框；选取如图7.112所示的片体为移动对象；在区域的下拉列表中选择；在“指定矢量”的下拉列表中选择；单击“指定轴点”后的“点构造器”按钮，系统弹出“点”对话框，在区域的下拉列表中选择选项，分别在XC、YC和ZC文本框中输入数值0，单击按钮；在“移动对象”对话框的文本框中输入数值180，在区域选中单选项，在文本框中输入数值1，在文本框中输入数值1；单击按钮，完成移动对象特征操作，结果如图7.113所示。

Step4.创建分型面。选择下拉菜单命令，系统弹出“修剪与延伸”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，在区域的文本框中输入数值200，按Enter键确认；选取如图7.114所示的边界环为延伸对象；单击按钮，完成分型面的创建，如图7.115所示。

图7.112 定义移动对象

图7.113 移动对象特征

图7.114 定义延伸对象

图7.115 分型面

Step5.创建如图7.116所示的修剪片体特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“修剪片体”对话框；选取分型面为目标体，单击中键确认；选取如图7.116a所示的曲线为边界对象；在区域中选中单选项，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成修剪片体特征的创建。

图7.116 修剪片体特征

Step6.创建曲面缝合特征2。选择下拉菜单命令，系统弹出“缝合”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值；选取如图7.117所示的片体为目标体，选取其他所有片体为工具体；单击按钮，完成曲面缝合特征2的创建。

图7.117 定义目标体和工具体

Task6.创建模具型芯/型腔

Step1.编辑显示和隐藏。选择下拉菜单命令，系统弹出“显示和隐藏”对话框；单击后的按钮；单击按钮，完成编辑显示和隐藏的操作。

Step2.创建求差特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“求差”对话框；选取如图7.118所示的工件为目标体，零件为工具体；在区域选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成求差特征的创建。

Step3.拆分型芯/型腔。选择下拉菜单命令，系统弹出“拆分体”对话框；选取如图7.119所示的工件为拆分体；选取如图7.119所示的片体为拆分面；单击按钮，完成型芯/型腔的拆分操作（隐藏拆分面）。

图7.118 定义目标体和工具体

图7.119 定义拆分体和拆分面

Step4.移除特征参数。选择下拉菜单命令，系统弹出“移除参数”对话框；选取Step3创建的型腔和型芯为移除参数对象，单击按钮，在系统弹出的“移除参数”对话框中单击按钮（隐藏所有片体）。

Task7.创建型腔镶件

Step1.创建拉伸特征1（隐藏型芯和两个产品零件）。选择下拉菜单命令，单击按钮，选取如图7.120所示的平面为草图平面，绘制如图7.121所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-60；在区域中选择选项；单击按钮，完成如图7.122所示的拉伸特征1的创建。

图7.120 定义草图平面

图7.121 截面草图

图7.122 拉伸特征1

Step2.创建求交特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“相交”对话框；选取型腔为目标体，选取拉伸特征1的任意一个圆柱为工具体；在区域选中复选框，取消选中复选框；单击按钮，完成求交特征的创建。

Step3.创建其他3个求交特征。参照Step2的操作创建型腔和拉伸特征1的其他3个圆柱的求交特征。

Step4.创建求差特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“求差”对话框；选取型腔为目标体，选取如图7.123所示的4个实体为工具体；在区域选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成求差特征的创建。

图7.123 定义工具体

Step5.将镶件转化为总模型的子零件。

（1）单击“装配导航器”中的选项卡，系统弹出“装配导航器”界面，在该界面的空白处右击，然后在系统弹出的快捷菜单中选择选项。

（2）在“装配导航器”对话框中右击，在系统弹出的菜单中选择命令，系统弹出“新建层”对话框。

（3）单击按钮，在弹出的“选择部件名”对话框的文本框中输入boat_top_pin_01.prt，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框；单击按钮，选取如图7.123所示的4个镶件，单击按钮；单击“新建层”界面中的按钮，此时在“装配导航器”对话框中显示出刚创建的镶件。

Step6.移动至图层。单击装配导航器中的选项卡，在该选项卡中取消选中部件，隐藏型腔；选取如图7.123所示的4个镶件；选择下拉菜单命令，系统弹出“图层移动”对话框；在文本框中输入数值10，单击按钮，退出“图层移动”对话框；单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中选中部件。

注意：此时可将图层10设置为不可见，方法是选择命令。

Step7.将镶件转为显示部件。右击“装配导航器”选项卡中的子部件，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

Step8.创建拉伸特征2。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.124所示的平面为草图平面，绘制如图7.125所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值10；在区域中选择选项；单击按钮，完成如图7.126所示的拉伸特征2的创建。

图7.124 定义草图平面

图7.125 截面草图

Step9.创建求和特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“合并”对话框；选取如图7.127所示的目标体，选取如图7.127所示的工具体；单击按钮，完成求和特征的创建。

图7.126 拉伸特征2

图7.127 定义目标体和工具体

Step10.参照Step9，创建其他3个相同的求和特征。(https://www.xing528.com)

Step11.创建镶件避开槽。

（1）选择下拉菜单命令，系统显示总模型；右击“装配导航器”选项卡中的（总装配顶级部件），在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

（2）创建拉伸特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.128所示的平面为草图平面，绘制如图7.129所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-10；在区域的下拉列表中选择选项，选取型腔为求差对象；单击按钮，完成如图7.130所示的镶件避开槽的创建。

图7.128 定义草图平面

图7.129 截面草图

图7.130 镶件避开槽

Step12.创建拉伸特征3。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.131所示的平面为草图平面，绘制如图7.132所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项；选取如图7.133所示的平面为直至延伸的对象；在区域的下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成如图7.134所示的拉伸特征3的创建。

图7.131 定义草图平面

图7.132 截面草图

图7.133 定义延伸对象

图7.134 拉伸特征3

Step13.创建求差特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“求差”对话框；选取型腔为目标体，选取拉伸特征3为工具体；在区域选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成求差特征的创建。

Step14.将Step12创建的镶件转化为总模型的子零件。

（1）在“装配导航器”界面中右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“新建层”对话框。

（2）单击按钮，在系统弹出的“选择部件名”对话框的文本框中输入boat_top_pin_02.prt，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框；单击按钮，选择拉伸特征3创建的12个圆柱，单击按钮；单击“新建层”对话框中的按钮，此时在“装配导航器”界面中显示出刚创建的镶件特征。

Step15.移动至图层。单击装配导航器中的选项卡，在该选项卡中取消选中部件；选取拉伸特征3创建的12个圆柱；选择下拉菜单命令，系统弹出“图层移动”对话框；在文本框中输入数值10，单击按钮，退出“图层移动”对话框；单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中选中部件。

Step16.将镶件转换为显示部件。右击“装配导航器”选项卡中的子部件，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

Step17.创建拉伸特征4。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.135所示的平面为草图平面，绘制如图7.136所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中，选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值10；在区域选择选项；单击按钮，完成拉伸特征4的创建。

图7.135 定义草图平面

图7.136 截面草图

Step18.创建求和特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“合并”对话框；选取如图7.137所示的目标体，选取如图7.137所示的工具体；单击按钮，完成求和特征的创建。

Step19.参照Step18，创建其他11个相同的求和特征。

图7.137 定义目标体和工具体

Step20.创建镶件避开槽。

（1）选择下拉菜单命令，系统显示总模型；右击“装配导航器”选项卡中的部件，在弹出的快捷菜单中选择命令。

（2）选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.138所示的平面为草图平面，绘制如图7.139所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-10；其他参数采用系统默认设置值；在区域的下拉列表中选择选项，选取型腔为求差对象；单击按钮，完成镶件避开槽的创建。

图7.138 定义草图平面

图7.139 截面草图

Task8.创建型芯镶件

Step1.创建拉伸特征1（隐藏型腔和镶件，显示型芯）。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.140所示的平面为草图平面，绘制如图7.141所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值40；在区域的下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成如图7.142所示的拉伸特征1的创建。

图7.140 定义草图平面

图7.141 截面草图

图7.142 拉伸特征1

Step2.创建求交特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“相交”对话框；选取型芯为目标体，选取拉伸特征1的一个圆柱为工具体；在区域中选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成求交特征的创建。

Step3.创建其他3个求交特征。参照Step2，创建型腔和拉伸特征1的其他3个圆柱的求交特征。

Step4.创建求差特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“求差”对话框；选取型芯为目标体，选取如图7.143所示的4个实体为工具体；在区域中选中复选框，其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成求差特征的创建。

图7.143 定义工具体

Step5.将镶件转化为总模型的子零件。

（1）在“装配导航器”界面中右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“新建层”对话框。

（2）单击按钮，系统弹出的“选择部件名”对话框，在文本框中输入boat_top_pin_03.prt，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框；单击按钮，选择图7.143所示的镶件，单击按钮；单击“新建层”界面中的按钮，此时在“装配导航器”对话框中显示出刚创建的镶件特征。

Step6.移动至图层。单击装配导航器中的选项卡，在该选项卡中取消选中部件；选取如图7.143所示的镶件实体；选择下拉菜单命令，系统弹出“图层移动”对话框；在文本框中输入数值10，单击按钮，退出“图层移动”对话框；单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中选中部件。

Step7.将镶件转换为显示部件。右击“装配导航器”选项卡中的子部件，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

Step8.创建拉伸特征2。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.144所示的平面为草图平面，绘制如图7.145所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项；并在其下方的文本框中输入数值10；其他参数采用系统默认设置值；单击按钮，完成如图7.146所示的拉伸特征2的创建。

图7.144 定义草图平面

图7.145 截面草图

Step9.创建求和特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“合并”对话框；选取如图7.147所示的目标体和工具体；单击按钮，完成求和特征的创建。

图7.146 拉伸特征2

图7.147 定义目标体和工具体

Step10.参照Step9，创建其他3个相同的求和特征。

Step11.创建镶件避开槽。

（1）选择下拉菜单命令，系统显示总装配模型；右击“装配导航器”选项卡中的部件，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

（2）创建拉伸特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“拉伸”对话框；单击按钮，选取如图7.148所示的平面为草图平面，绘制如图7.149所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境；在下拉列表中，选择选项；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值0；在区域的下拉列表中选择选项，并在其下方的文本框中输入数值-10；其他参数采用系统默认设置值；在区域的下拉列表中选择选项，选取型芯为求差对象；单击按钮，完成如图7.150所示的镶件避开槽的创建。

图7.148 定义草图平面

图7.149 截面草图

图7.150 镶件避开槽

Task9.创建流道

Step1.编辑显示和隐藏。选择下拉菜单命令，系统弹出“显示和隐藏”对话框；单击后的按钮；单击按钮，完成编辑显示和隐藏的操作。

Step2.创建旋转特征1（隐藏型芯、型芯镶件和两个产品零件）。

（1）选择命令，系统弹出“旋转”对话框。

（2）单击按钮，系统弹出“创建草图”对话框；选取如图7.151所示的平面为草图平面，系统弹出“创建草图”对话框，在区域单击后面的“点对话框”按钮。系统弹出“点”对话框，在区域的下拉列表中选择选项，分别在XC、YC和ZC文本框中输入数值0，单击按钮，系统返回“创建草图”对话框，单击按钮，进入草图环境；绘制如图7.152所示的截面草图；单击按钮，退出草图环境。