设计含破孔的模具实例

时间：2023-06-17 理论教育版权反馈

【摘要】：本实例将介绍一个含有破孔的模具的设计。在完成本实例的学习后，希望读者能够熟练掌握带多个破孔的产品模具的分模技巧。图13.2 锁定后的坐标系图13.3 创建后的模具工件Task5.创建曲面补片Step1.创建曲面补片。图13.11 定义主曲线和交叉曲线图13.12 创建曲面（一）图13.13 创建曲面（二）Task6.模具分型Stage1.设计区域Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“检查区域”按钮，系统弹出“检查区域”对话框，并显示如图13.14所示的开模方向，选中单选项。

设计含破孔的模具实例

本实例将介绍一个含有破孔的模具的设计（图13.1）。在该模具的分型过程中，填充破孔的技巧值得大家认真学习。在完成本实例的学习后，希望读者能够熟练掌握带多个破孔的产品模具的分模技巧。下面介绍该模具的设计过程。

图13.1 含有破孔的模具的设计

Task1.初始化项目

Step1.加载模型。在“注塑模向导”功能选项卡中单击“初始化项目”按钮，系统弹出“打开”对话框，选择D：\ug11.6\work\ch13\housing.prt，单击按钮，调入模型，系统弹出“初始化项目”对话框。

Step2.定义项目单位。在下拉列表中选择选项。

Step3.设置项目路径和名称。接受系统默认的项目路径，在文本框中输入housing_mold。

Step4.单击按钮，完成项目路径和名称的设置。

Task2.模具坐标系

锁定模具坐标系。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“模具CSYS”按钮，系统弹出“模具CSYS”对话框；选中单选项；单击按钮，完成坐标系的定义，如图13.2所示。

Task3.设置收缩率

Step1.定义收缩率类型。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“收缩”按钮，高亮显示产品模型，同时系统弹出“缩放体”对话框；在下拉列表中选择选项。

Step2.定义缩放体和缩放点。接受系统默认的参数设置值。

Step3.定义缩放体因子。在区域的文本框中输入数值1.006。

Step4.单击按钮，完成收缩率的设置。

Task4.创建模具工件

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“工件”按钮，系统弹出“工件”对话框。

Step2.在下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，其他参数采用系统默认设置值。

Step3.单击按钮，完成模具工件的创建，结果如图13.3所示。

图13.2 锁定后的坐标系

图13.3 创建后的模具工件

Task5.创建曲面补片

Step1.创建曲面补片。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“曲面补片”按钮，此时系统弹出“边补片”对话框；在区域取消选中复选框，依次选取如图13.4所示的轮廓曲线，单击按钮，系统将自动生成如图13.5所示的片体曲面。

图13.4 轮廓曲线

图13.5 片体曲面

Step2.创建拆分面1。

（1）选取命令。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“拆分面”按钮，系统弹出“拆分面”对话框。

（2）选取被拆分面。在下拉列表中选取选项。然后选取图13.6所示的面为拆分对象。

（3）定义分割对象。单击“添加直线”按钮，系统弹出“直线”对话框；选取如图13.7所示的点1和点2，单击按钮。系统返回“拆分面”对话框；单击按钮，完成拆分面1的创建。

说明：若选不到点时，可直接选取点所在的边线。

图13.6 定义拆分面1

图13.7 定义点（一）

Step3.创建如图13.8所示的拆分面2。

（1）选取命令。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“拆分面”按钮，系统弹出“拆分面”对话框。

（2）选取被拆分面。在“拆分面”对话框的下拉列表中选取选项。然后选取如图13.8所示的面为拆分对象。

（3）定义分割对象。在“拆分面”对话框中单击“添加直线”按钮，系统弹出“直线”对话框；选取如图13.9所示的点1和点2，单击按钮。系统返回“拆分面”对话框；单击按钮，完成拆分面2的创建。

图13.8 创建拆分面2

图13.9 定义点（二）

Step4.创建直线。选择下拉菜单命令，系统弹出“直线”对话框；选取如图13.10所示的点1和点2分别为起始点和终止点，单击对话框中的按钮，完成直线1的创建；选取如图13.10所示的点3和点4分别为起始点和终止点；单击按钮，完成直线2的创建。结果如图13.10所示。

图13.10 创建直线

Step5.创建曲面。选择下拉菜单命令，系统弹出“通过曲线网格”对话框；将曲线选择范围确定为“单条曲线”。选取如图13.11所示的边线1为一条主曲线，单击中键，选取直线1为另一条主曲线，再单击中键确认；单击区域的“选择曲线”按钮，选取如图13.11所示的边线2和边线3为交叉曲线，并分别单击中键确认；单击按钮，完成曲面的创建，如图13.12所示。

Step6.参照Step5完成曲面2和曲面3的创建，如图13.13所示。

图13.11 定义主曲线和交叉曲线

图13.12 创建曲面（一）

图13.13 创建曲面（二）

Task6.模具分型

Stage1.设计区域

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“检查区域”按钮，系统弹出“检查区域”对话框，并显示如图13.14所示的开模方向，选中单选项。

图13.14 开模方向

说明：图13.14所示的开模方向可以通过单击“检查区域”对话框中的按钮和“矢量对话框”按钮来更改，本实例在前面定义模具坐标系时已经将开模方向设置好，所以系统会自动识别出产品模型的开模方向。

Step2.定义型腔/型芯区域。

（1）在“检查区域”对话框中单击“计算”按钮，系统开始对产品模型进行分析计算。单击“检查区域”对话框中的选项卡，可以查看分析结果。

（2）在“检查区域”对话框中单击选项卡，取消选中、和三个复选框，然后单击“设置区域颜色”按钮，设置各区域的颜色。

（3）在区域中选中复选框，此时系统将所有的未定义区域面加亮显示；在区域中选中单选项，单击按钮，此时系统将加亮显示的未定义区域面指派到型腔区域，结果如图13.15所示。

（4）在区域中选中单选项，选取的图13.16所示的曲面，单击按钮，此时系统将加亮显示的未定义区域面指派到型芯区域；接受系统默认的其他参数设置值，单击按钮，关闭“检查区域”对话框。

图13.15 型腔区域

图13.16 型芯区域

Step3.将创建的曲面添加为注塑模向导识别的分型面。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“编辑分型面和曲面补片”按钮，系统弹出“编辑分型面和曲面补片”对话框；选取图13.17所示的曲面（前面创建的曲面），单击按钮。

Step4.创建曲面补片。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“曲面补片”按钮，系统弹出“边补片”对话框；在下拉列表中选择选项，然后在图形区中选择产品实体；单击按钮，系统自动创建曲面补片，结果如图13.18所示。

图13.17 创建曲面补片（一）

图13.18 创建曲面补片（二）

Stage2.创建分型线

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义区域”按钮，系统弹出“定义区域”对话框。

Step2.在区域选中和复选框，单击按钮，完成分型线的创建。隐藏产品后的结果如图13.19所示。

Stage3.创建分型面

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“设计分型面”按钮，系统弹出“设计分型面”对话框。

Step2.定义分型面创建方法。在区域中单击“有界平面”按钮。

Step3.定义分型面大小。拖动分型面的宽度方向控制按钮，使分型面大小超过工件大小，单击按钮，结果如图13.20所示。

图13.19 创建分型线

图13.20 创建分型面

Stage4.创建型腔和型芯

Step1.在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“定义型腔和型芯”按钮，系统弹出“定义型腔和型芯”对话框。

Step2.自动创建型腔和型芯。选取区域下的选项，单击按钮，系统弹出“查看分型结果”对话框，并在图形区显示出创建的型腔，单击按钮，系统再一次弹出“查看分型结果”对话框；单击按钮，关闭对话框。

Step3.查看创建的型腔和型芯。选择下拉菜单命令，将型腔零件显示出来，结果如图13.21所示；选择下拉菜单命令，将型芯零件显示出来，结果如图13.22所示。

图13.21 型腔

图13.22 型芯

Task7.创建型芯镶件

Step1.创建拉伸特征。

（1）选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）选取如图13.23所示的三条边链为拉伸截面。

（3）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-20；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。

图13.23 定义拉伸截面

（4）在区域的下拉列表中选择，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；单击按钮，完成拉伸特征的创建；结果如图13.24所示。

Step2.创建拆分体。选择下拉菜单命令，系统弹出“拆分体”对话框；选取如图13.25所示的型芯为目标体，单击按钮，选取如图13.25所示的工具面；单击按钮，完成拆分体特征的创建，结果如图13.26所示。

图13.24 拉伸特征

(www.xing528.com)

图13.25 定义拆分对象

说明：完成拆分体的创建后，隐藏Step1创建的拉伸曲面，并将选取范围更改为“实体”，隐藏型芯后的结果如图13.27所示。

图13.26 拆分体特征

图13.27 型芯镶件

Step3.将镶件转化为型芯的子零件。

（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”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。

（3）单击按钮，在系统弹出的“选择部件名”对话框，在文本框中输入housing_pin01.prt，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框。

（4）单击按钮，选择拆分体得到的三个镶件，单击按钮；单击按钮，此时在“装配导航器”界面中显示出刚创建的镶件选项。

Step4.移动至图层。

（1）单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中取消选中部件。

（2）移动至图层。选取前拆分面得到的3个镶件实体；选择下拉菜单命令，系统弹出“图层移动”对话框。

注意：在选择前拆分面得到的3个镶件时，在“选择条”的过滤器下拉菜单中选择选项。

（3）在文本框中输入数值10，单击按钮。

（4）单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中选中部件。

Step5.将镶件转换为显示部件。在选项上右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统进入的零件建模环境。

Step6.创建固定凸台。

（1）选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）单击“绘制截面”按钮，系统弹出“创建草图”对话框，选取图13.28所示的模型表面为草图平面，单击按钮，进入草图环境，选择命令，系统弹出“偏置曲线”对话框；将选择范围调整为，选取如图13.29所示的曲线为偏置曲线；在区域的文本框中输入数值2；单击按钮，单击按钮，退出草图环境。

（3）在下拉列表中选择选项，在“拉伸”对话框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6；在区域中选择选项，在“拉伸”对话框中单击按钮，完成如图13.30所示的固定凸台的创建。

说明：在选取偏置曲线时，要单独偏置每一个边线，若方向相反，可单击“反向”按钮，然后单击按钮，再选取另一条偏置曲线。

图13.28 草图平面

图13.29 选取偏置曲线

Step7.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13.30所示的目标体对象，选取如图13.30所示的工具体对象，单击按钮，完成求和特征的创建，参照以上步骤，创建其他两个求和特征。

图13.30 创建固定凸台

Step8.保存零件。在“快速访问工具条”中单击图标，保存镶件特征。

Step9.将型芯转换为工作部件。单击“装配导航器”选项卡，系统弹出“装配导航器”界面。在选项上右击，在系统弹出的快捷菜单中选择。在选项上右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

Step10.创建固定凸台装配避开位。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“腔”按钮，系统弹出“开腔”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，选取型芯零件为目标体，单击中键确认；在区域的下拉列表中选择选项，选取如图13.31所示的工具体；单击按钮，完成固定凸台装配避开位的创建，如图13.32所示。

图13.31 选取工具体

图13.32 固定凸台装配避开位

Task8.创建型腔镶件

Step1.切换窗口。选择下拉菜单命令，切换至型腔操作环境。

Step2.创建拉伸特征。

（1）选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）选择如图13.33所示的五条边链为拉伸截面。

（3）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-30；在区域的下拉列表中选择选项，选取如图13.34所示的平面为直至延伸对象；在区域的下拉列表中选择选项；单击按钮，完成拉伸特征的创建；结果如图13.35所示。

图13.33 定义拉伸截面

图13.34 定义延伸对象

图13.35 拉伸特征

Step3.创建求交特征。选择下拉菜单命令，系统弹出“相交”对话框（注：具体参数和操作参见随书光盘）；单击按钮，完成求交特征的创建，结果如图13.36所示。

图13.36 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，选取求交特征得到的实体为工具体；在区域中选中复选框；单击按钮，完成求差特征的创建。

Step5.将镶件转化为型腔的子零件。

（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housing_pin02.prt，单击按钮，系统返回至“新建层”对话框。单击按钮，选择如图13.37所示的5个镶件，单击按钮；单击按钮，此时在“装配导航器”界面中显示出刚创建的镶件选项。

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；选取前面求差得到的5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，结果如图13.38所示；单击“装配导航器”中的选项卡，在该选项卡中选中部件。

注意：此时将图层10隐藏。

图13.37 选取镶件

图13.38 移至图层后

Step7.将镶件转换为显示部件。单击“装配导航器”选项卡，系统弹出“装配导航器”界面；在选项上右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统显示镶件零件。

Step8.创建固定凸台。

（1）选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“拉伸”对话框。

（2）单击对话框中的“绘制截面”按钮，系统弹出“创建草图”对话框。选取如图13.39所示的镶件底面为草图平面，单击按钮，进入草图环境，选择命令，系统弹出“偏置曲线”对话框；选取如图13.40所示的曲线为偏置曲线；在区域的文本框中输入数值2；单击按钮。依次偏置其他的边线，单击按钮，退出草图环境。

图13.39 草图平面

图13.40 选取偏置曲线

（3）在下拉列表中选择选项，在“拉伸”对话框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6。在区域中选择选项；单击按钮，完成如图13.41所示的固定凸台的创建。

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13.41所示的目标体对象；选取如图13.41所示的工具体对象；单击按钮，完成求和特征的创建。

Step10.参照步骤Step9，创建其他4个求和特征。

图13.41 创建固定凸台

Step11.保存零件。在“快速访问工具条”中单击图标，保存镶件特征。

Step12.切换窗口。选择下拉菜单命令，切换到型腔操作环境。

Step13.将型腔转换为工作部件。单击“装配导航器”选项卡，系统弹出“装配导航器”界面，在选项上右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

Step14.创建固定凸台装配避开位。在“注塑模向导”功能选项卡区域中单击“腔”按钮，系统弹出“开腔”对话框；在区域的下拉列表中选择，选取型腔零件为目标体，单击中键确认；在区域的下拉列表中选择选项，选取如图13.42所示的5个镶件为工具体；单击按钮，完成固定凸台装配避开位的创建，如图13.43所示。