带滑块的模具设计技巧详解

在图5.4.1所示的模具中，设计模型中有凸肋，在上、下开模时，此凸肋区域将成为倒勾区，形成型腔与浇注件之间的干涉，所以必须设计滑块。开模时，先将滑块由侧面移出，然后才能移动浇注件，使该零件顺利脱模。下面将说明该模具的创建过程。

图5.4.1 带滑块的复杂模具设计

Task1.新建一个模具制造模型，进入模具模块

Step1.将工作目录设置至D：\proewf5.3\work\ch05\ch05.04。

Step2.新建一个模具型腔文件，命名为front_cover_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”，模具模型包括参照模型（Ref Model）和坯料（Workpiece），如图5.4.2所示。

图5.4.2 参照模型（Ref Model）和坯料（Workpiece）

Stage1.引入参照模型

Step1.在的菜单中选择命令。

Step2.在菜单中选择命令。

Step3.在菜单中选择命令。

Step4.从弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型front_cover.prt作为参照零件模型，并将其打开。

Step5.定义约束参照模型的放置位置。

（1）指定第一个约束。在操控板中单击按钮，在“放置”界面的“约束类型”下拉列表中选择，选取参照件的TOP基准平面为元件参照，选取装配体的MOLD_FRONT基准平面为组件参照。

说明：若参照件的基准平面没有显示出来，应先将基准平面显示出来。

（2）指定第二个约束。单击字符，在“约束类型”下拉列表中选择，选取参照件的RIGHT基准平面为元件参照，选取装配体的MOLD_RIGHT基准平面为组件参照。

（3）指定第三个约束。单击字符，在“约束类型”下拉列表中选择，选取参照件的FRONT基准平面为元件参照，选取装配体的MAIN_PARTING_PLN基准平面为组件参照。

（4）至此，约束定义完成，在操控板中单击“完成”按钮，系统自动弹出“创建参照模型”对话框。

Step6.在“创建参照模型”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，再单击按钮，完成后的结果如图5.4.3所示。

Stage2.创建坯料

Step1.在菜单中选择命令。

Step2.在弹出的菜单中选择命令。

Step3.在弹出的菜单中选择命令。

Step4.在系统弹出的“元件创建”对话框的区域下选中单选项，在区域下选中单选项，在文本框中输入坯料的名称wp，然后再单击按钮。

Step5.在系统弹出的“创建选项”对话框中选中单选项，然后再单击按钮。

Step6.创建坯料特征。

（1）在弹出的菜单管理器中选择命令，在弹出的菜单中选择命令。系统弹出“拉伸”操控板。

（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”按钮被按下。

②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，然后选择参照模型MOLD_RIGHT基准平面作为草绘平面，草绘平面的参照平面为MOLD_FRONT基准平面，方向为，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_FRONT基准平面和图5.4.4所示的参照件的底边为草绘参照，绘制图5.4.4所示的特征截面。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“完成”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（对称），再在深度文本框中输入深度值111，并按回车键。

⑤预览特征。在操控板中单击“预览”按钮，可浏览所创建的拉伸特征。

⑥完成特征。在操控板中单击“完成”按钮，则完成特征的创建。

（3）选择命令。

图5.4.3 放置后

图5.4.4 截面草图

Task3.设置收缩率

将参照模型收缩率设置为0.006。

Task4.创建模具分型曲面

Stage1.创建滑块分型曲面

下面的操作是创建图5.4.5所示的模具的滑块分型曲面，以分离模具元件──滑块，其操作过程如下：

图5.4.5 创建滑块分型曲面

Step1.选择下拉菜单命令。

Step2.选择下拉菜单命令，在弹出的“属性”对话框中，输入分型面名称slide_pt_surf，单击对话框中的按钮。

Step3.通过拉伸的方法创建图5.4.6所示的曲面。

（1）选择下拉菜单命令，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性。右击，从弹出的菜单中选择命令，在系统的提示下，选择图5.4.7所示的坯料表面1为草绘平面，接受图5.4.7中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图5.4.7所示的坯料表面2为参照平面，方向为。

（3）进入草绘环境后，选取MOLD_FRONT基准平面和图5.4.8所示的投影曲线为草绘参照，截面草图如图5.4.8所示。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“完成”按钮。

图5.4.6 创建拉伸曲面

图5.4.7 定义草绘平面

（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5.4.9所示的视图方位，采用“列表选取”的方法，选择图5.4.9所示的平面为拉伸终止面，在“从列表中拾取”对话框中选择选项，单击按钮。

③在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中复选框。

（5）在操控板中单击“完成”按钮，完成特征的创建。

图5.4.8 截面草图

图5.4.9 选取拉伸终止面

Step4.设置模型树。在模型树界面中选择命令。在系统弹出的“模型树项目”对话框中选中复选框，然后单击该对话框中的按钮。

Step5.遮蔽坯料和滑块分型曲面。

Step6.通过曲面复制的方法，复制图5.4.10所示模型上的表面。操作方法如下：

（1）第一部分要复制的模型表面是采用“种子面与边界面”的方法选取的，这部分表面选取的操作方法如下：

①在屏幕右上方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

②选取“种子面”（Seed Surface），操作方法如下：

a）将模型的显示状态切换到虚线线框显示方式。在“模型显示”工具栏（一般位于软件界面的右上部）中单击“虚线线框”按钮。

图5.4.10 定义种子面和边界面

b）选取“种子面”。将鼠标指针移至图5.4.10所示目标位置并右击，从弹出菜单中选取命令，然后从列表中选择图5.4.10所示的种子面（A）。

③选取“边界面”。

a）先按住Shift键，从列表中选择图5.4.10所示的边界面（B）。

b）按住Shift键，从列表中选择图5.4.10所示的边界面（C）。

c）再按住Ctrl键，从列表中选择图5.4.10所示的表面（D）。

说明：表面（D）与边界面（B）其实是模型的同一个表面。

注意：在选取“边界面（B）”和“边界面（C）”的过程中，要保证Shift键始终被按下，否则不能达到预期的效果。

（2）选择下拉菜单命令。

（3）选择下拉菜单命令，系统弹出“曲面复制”操控板。

（4）单击操控板中的“完成”按钮。

Step7.将滑块分型面重新显示在画面上。

Step8.将Step3中创建的拉伸曲面与Step6中创建的复制面组合并在一起。

（1）按住Ctrl键，选取Step3创建的拉伸曲面和Step6创建的复制曲面，如图5.4.11所示。

图5.4.11 将复制面组与拉伸面组进行合并

（2）选择下拉菜单命令，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在模型中选取要合并的面组，如图5.4.12所示。

（4）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（5）单击按钮，预览合并后的面组，确认无误后，单击“完成”按钮。

Step9.着色显示所创建的分型面。

（1）选择下拉菜单命令。

（2）系统自动将刚创建的滑块分型面slide_pt_surf着色，着色后的滑块分型曲面如图5.4.13所示。(www.xing528.com)

（3）在菜单中选择命令。

Step10.在工具栏中单击“完成”按钮，完成滑块分型面的创建。

图5.4.12 合并面组

图5.4.13 着色后的滑块分型曲面

Stage2.定义主分型面

下面的操作是创建图5.4.14所示的主分型面，以分离模具的上模型腔和下模型腔，其操作过程如下：

Step1.选择下拉菜单命令。

Step2.选择下拉菜单命令，在“属性”对话框中输入分型面名称main_pt_surf，单击对话框中的按钮。

图5.4.14 定义主分型面

Step3.遮蔽分型面SLIDE_PT_SURF。

Step4.通过曲面复制的方法，复制参照模型上的内表面。

（1）采用“种子面与边界面”的方法选取所需要的曲面。在屏幕右上方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

（2）先选取“种子面”（Seed Surface），操作方法如下：

①在“模型显示”工具栏中，按下按钮，将模型的显示状态切换到无隐线显示方式。

②将鼠标移至目标曲面位置并右击，在弹出菜单中选取命令，在列表中选取图5.4.15所示的种子面（A）。

（3）然后选取“边界面”（boundary surface），操作方法如下：

①将鼠标移至目标曲面位置，按住Shift键并右击，在弹出菜单中选取命令，在列表中选取图5.4.15所示的边界面（B）。

②按住Shift键，并在目标曲面位置右击，在弹出菜单中选取命令，在列表中选取图5.4.15所示的边界面（C）。

图5.4.15 定义种子面和边界面

③按住Shift键，并在目标曲面位置右击，在弹出菜单中选取命令，在列表中选取图5.4.15所示的边界面（D）。

④按住Shift键，并在目标曲面位置右击，在弹出菜单中选取命令，在列表中选取图5.4.15所示的边界面（E）。

（4）选择下拉菜单命令。

（5）选择下拉菜单命令，系统弹出“曲面复制”操控板。

（6）填补复制曲面上的破孔。在操控板中单击按钮，在弹出的“选项”界面中选中单选项，在文本框中单击“单击此处添加项目”字符，在系统的提示下，按住Ctrl键，然后分别选取图5.4.16中的两个平面作为填充破孔的平面。

（7）单击操控板中的“完成”按钮，复制填充完成后的曲面如图5.4.17所示。

Step5.取消坯料的遮蔽。

Step6.创建图5.4.18所示的（填充）曲面。

（1）选择下拉菜单命令，此时系统弹出“填充”操控板。

图5.4.16 选取填充破孔的平面

图5.4.17 复制填充完成后的曲面

（2）定义草绘截面放置属性。右击，从弹出的菜单中选择命令，在系统的提示下，选择图5.4.19所示的模型表面1为草绘平面，接受图5.4.19中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图5.4.19所示的坯料表面2为参照平面，方向为。

图5.4.18 创建填充曲面

图5.4.19 定义草绘平面

（3）创建截面草图。进入草绘环境后，选择坯料的边线为参照，用“使用边”的命令创建图5.4.20所示的截面草图。完成特征截面后，单击工具栏中的“完成”按钮。

（4）在操控板中，单击“完成”按钮，完成特征的创建。

图5.4.20 截面草图

Step7.将Step4中创建的复制面组延伸至坯料的表面。

（1）采用“列表选取”的方法选取图5.4.21所示的圆弧为延伸边，操作方法为：将鼠标指针移至图5.4.21所示目标位置并右击，在弹出的菜单中选取命令，在列表中选取选项。

（2）选择下拉菜单命令，此时弹出“延伸”操控板。

（3）选取延伸的终止面。

①在操控板中，按下按钮（延伸类型为至平面）。

②在系统的提示下，选取图5.4.21所示的坯料的表面为延伸的终止面。

③单击按钮，预览延伸后的面组，确认无误后，单击“完成”按钮。完成后的延伸曲面如图5.4.22所示。

图5.4.21 选取延伸边和延伸的终止面

图5.4.22 完成后的延伸曲面

Step8.将复制面组（包含延伸部分）与Step6中创建的填充曲面进行合并，如图5.4.23所示。

（1）按住Ctrl键，选取复制面组和Step6中创建的填充曲面。

图5.4.23 将延伸部分复制面组与填充曲面合并在一起

（2）选择下拉菜单命令，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在模型中，选取要合并的面组。

（4）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（5）单击按钮，预览合并后的面组，确认无误后，单击“完成”按钮。

Step9.在工具栏中单击“完成”按钮，完成分型面的创建。

Step10.将分型面SLIDE_PT_SURF重新显示在画面上。

Task5.构建模具元件的体积块

Stage1.用滑块分型面创建滑块元件的体积块

用前面创建的滑块分型面SLIDE_PT_SURF来分离出滑块元件的体积块，该体积块将来会抽取为模具的滑块元件。

Step1.选择下拉菜单命令（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”信息对话框。

Step3.用“列表选取”的方法选取分型面。

（1）在系统的提示下，在模型中滑块分型面的位置右击，从弹出的快捷菜单中选择（从列表中拾取）命令。

（2）在“从列表中拾取”对话框中选取分型面，然后单击按钮。

（3）在“选取”对话框中单击按钮。

Step4.在“分割”信息对话框中单击按钮。

Step5.系统再次弹出“属性”对话框，同时坯料中的大部分体积块变亮，然后在对话框中输入名称body_vol，单击按钮。

Step6.系统再次弹出“属性”对话框，同时坯料中的滑块部分变亮，然后在对话框中输入名称slide_vol，单击按钮。

Stage2.用主分型面创建上下模体积块

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），这两个体积腔（块）将来会抽取为模具的上、下模具型腔。

Step1.选择下拉菜单命令。

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，然后单击按钮，将其加入到列表中，再单击按钮。

Step4.用“列表选取”的方法选取分型面。

（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）在系统弹出“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“选取”对话框中的按钮。

Step5.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框，同时body_vol体积块的下半部分变亮（变为橙色），在该对话框中单击按钮，着色后的模型如图5.4.24所示，然后在对话框中输入名称lower_vol，单击按钮。

Step7.系统再次弹出“属性”对话框，同时body_vol体积块的上半部分变亮（变青），在该对话框中单击按钮，着色后的模型如图5.4.25所示，然后在对话框中输入名称upper_vol，单击按钮。

图5.4.24 着色后的下半部分体积块

图5.4.25 着色后的上半部分体积块

Task6.抽取模具元件及生成浇注件

将浇注件命名为front_cover_molding。

Task7.定义开模动作（注：本步及后面的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch05\ch05.04\reference\文件下的语音视频讲解文件front_cover_mold-r01.avi）。