同时抽心的模具设计优化：内外侧同时抽心

时间：2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：本节将介绍图5.8.1所示的内外侧同时抽芯的模具设计，该模型中有三个比较复杂的滑块，其中滑块1为内侧抽芯机构，滑块2和滑块3为外侧抽芯机构，所以此例是比较复杂的模具设计范例。图5.8.1 内外侧同时抽芯的模具设计图5.8.2 模具模型Step2.在“侧面影像曲线”对话框中，双击图5.8.5所示的元素，在系统的提示下，选取图5.8.6所示的坯料表面，选择命令，认可图5.8.6中的箭头方向为投影方向。

同时抽心的模具设计优化：内外侧同时抽心

本节将介绍图5.8.1所示的内外侧同时抽芯的模具设计，该模型中有三个比较复杂的滑块，其中滑块1为内侧抽芯机构，滑块2和滑块3为外侧抽芯机构，所以此例是比较复杂的模具设计范例。下面介绍该模具的设计过程。

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\ch05.08。

Step2.新建一个模具型腔文件，命名为top_cover_mold，选取模板。

Task2.建立模具模型

模具模型主要包括参照模型（Ref Model）和坯料（Workpiece），如图5.8.2所示。

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top_cover.prt作为参照零件模型，并将其打开。

Step5.系统弹出“元件放置”操控板，在“约束”类型下拉列表框中选择，将参照模型按默认放置，再在操控板中单击“完成”按钮。

Step6.在系统的“创建参照模型”对话框中，选中单选项（系统默认选中该单选项），然后在区域的文本框中接受默认的名称TOP_COVER_MOLD_REF，单击对话框中的按钮。参照模型装配后，模具的基准平面与参照模型的基准平面对齐。

Stage2.定义坯料

Step1.在菜单中选择命令。

Step2.在弹出的菜单中选择命令。

Step3.在系统弹出的菜单中选择命令。

Step4.在弹出的“元件创建”对话框中选中区域中的单选项，选中区域中的单选项，在文本框中输入坯料的名称wp，单击按钮。

Step5.在弹出的“创建选项”对话框中选中单选项，然后单击按钮。

Step6.创建坯料特征。

（1）在菜单中选择命令，在弹出的菜单中选择命令，此时出现“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，从快捷菜单中选择命令。系统弹出对话框，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MAIN_PARTING_PLN基准平面，方位为，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，系统弹出“参照”对话框，选取MOLD_FRONT基准平面和图5.8.3所示的边线为草绘参照，然后单击按钮，绘制图5.8.3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120.0，并按回车键。

⑤完成特征。在操控板中单击“完成”按钮，完成特征的创建。

Step7.选择命令。

Task3.设置收缩率

将参照模型收缩率设置为0.006。

Task4.创建主分型面

下面将创建图5.8.4所示的主分型面，以分离模具的上模型腔和下模型腔。

图5.8.3 截面草图

图5.8.4 用裙边法设计分型面

Stage1.创建侧面影像曲线

Step1.在菜单中依次选择命令，系统弹出“侧面影像曲线”对话框。

图5.8.1 内外侧同时抽芯的模具设计

图5.8.2 模具模型

Step2.在“侧面影像曲线”对话框中，双击图5.8.5所示的元素，在系统的提示下，选取图5.8.6所示的坯料表面，选择命令，认可图5.8.6中的箭头方向为投影方向。

Step3.排除边线。双击“侧面影像曲线”对话框中的元素，在弹出的“环选取”对话框中，将边线2、边线25和边线26排除，如图5.8.7所示，单击按钮，再选择命令。

图5.8.5 “侧面影像曲线”对话框

图5.8.6 选取平面

图5.8.7 排除边线

Step4.遮蔽参照零件和坯料、创建的侧面影像曲线，结果如图5.8.8所示。

Step5.显示参照零件。

Step6.复制边线1。

（1）选择复制对象。选择图5.8.9所示的三条边线（按住Shift键选取）。

（2）选择下拉菜单命令。

（3）选择下拉菜单命令，在系统弹出的操控板中单击“完成”按钮，复制结果如图5.8.10所示。

图5.8.8 影像曲线

图5.8.10 复制后的影像曲线1

图5.8.9 选取边线1

Step7.复制边线2。

（1）选择复制对象。选择图5.8.11所示的三条边线（按住Shift键选取）。

（2）选择下拉菜单命令。

（3）选择下拉菜单命令，在系统弹出的操控板中单击“完成”按钮，复制结果如图5.8.12所示。

图5.8.11 选取边线2

图5.8.12 复制后的影像曲线2

Step8.显示坯料。

Stage2.采用裙边法设计分型面

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main_ps，单击对话框中的按钮。

Step3.选择下拉菜单命令，此时系统弹出“裙边曲面”对话框。

Step4.在弹出的菜单中选择命令，然后在系统的提示下，用“列表选取”的方法分别选取图5.8.13所示的侧面影像曲线、复制的边线1和复制的边线2：将鼠标指针移至模型中曲线的位置，右击，选择命令，在弹出的“从列表中拾取”对话框中分别选取项、项和项，然后单击按钮，选择命令。

图5.8.13 选取曲线

Step5.延伸裙边曲面。单击“裙边曲面”对话框中的按钮，预览所创建的分型面，在图5.8.14a中可以看到，此时分型面还没有到达坯料的外表面。进行下面的操作后，可以使分型面延伸到坯料的外表面，如图5.8.14b所示。

图5.8.14 延伸分型面

（1）在图5.8.15所示的“裙边曲面”对话框中双击元素，系统弹出“延伸控制”对话框，选择“延伸方向”选项卡（图5.8.16）。

图5.8.15 “裙边曲面”对话框

图5.8.16 “延伸控制”对话框

（2）定义延伸点集1。

①在“延伸方向”选项卡中单击按钮，系统弹出菜单，同时提示，按住Ctrl键，在模型中选取图5.8.17所示的两个点，然后单击“选取”对话框中的按钮，再在菜单中选择命令。

②在菜单中选择命令，然后选取图5.8.17所示的边线，选择命令，认可该图中的箭头方向为延伸方向。单击“延伸控制”对话框中的按钮。

图5.8.17 定义延伸点集

（3）在“裙边曲面”对话框中单击按钮，预览所创建的分型面，可以看到此时分型面已向四周延伸至坯料的表面，单击按钮。

Step6.在工具栏中单击“完成”按钮，完成分型面的创建。

Task5.用主分型面创建上、下两个体积块

Step1.选择下拉菜单命令。

Step2.在菜单中依次选择、和命令，此时系统弹出“分割”对话框。

Step3.在系统的提示下，选取主分型面，并单击“选取”对话框中的按钮，再单击对话框中的按钮。

Step4.系统弹出“属性”对话框，同时坯料中分型面下侧的部分变亮，如图5.8.18所示，输入体积块名称lower_vol，单击按钮。

Step5.系统再次弹出“属性”对话框，同时坯料中分型面上侧的部分变亮，如图5.8.19所示，输入体积块名称upper_vol，单击按钮。

Task6.创建第一个滑块

Stage1.通过复制法设计分型面

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pin_ps，单击对话框中的按钮。

Step3.在屏幕右上方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

Step4.复制曲面。选取图5.8.20所示的五个曲面为复制对象。

图5.8.18 着色后的下侧部分

图5.8.19 着色后的上侧部分

图5.8.20 选取曲面

Step5.延伸复制的设计分型面

（1）选取图5.8.21a所示的复制曲面边线，再按住Shift键，选取与圆弧边相接的另两条边线。（2）选择下拉菜单命令，此时弹出“延伸”操控板。

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5.8.21a所示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5.8.21b所示。

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图5.8.21 延伸分型面

Step6.通过“拉伸”的方法建立图5.8.22所示的拉伸曲面。

（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，选取MOLD_RIGHT基准平面为草绘平面，选取图5.8.23所示的坯料表面为参照平面，方向为。

图5.8.22 创建拉伸面组

图5.8.23 定义参照平面

（3）绘制截面草图。选取图5.8.24所示的边线为草绘参照，绘制图5.8.24所示的截面草图。完成截面的绘制后，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，再在深度文本框中输入深度值20.0，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5.8.24 截面草图

Step7.通过“修剪”的方法修剪复制曲面。

（1）选取图5.8.25所示的修剪的面组，从列表中拾取项。

（2）选择下拉菜单命令，此时弹出“修剪”操控板。

（3）选择修剪对象。选取图5.8.26所示的面组。

图5.8.25 选取修剪工具

图5.8.26 选取修剪对象

Step8.将Step4的复制曲面和Step6的拉伸曲面合并在一起。

（1）按住Ctrl键，选取Step4创建的复制曲面和Step6创建的拉伸曲面。

（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”界面中选择单选项。

（5）单击按钮，预览合并后的面组，确认无误后，单击“完成”按钮，合并结果如图5.8.27所示。

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分型面pin_ps着色，着色后的滑块分型曲面如图5.8.28所示。

（3）在菜单中选择命令。

Step10.在工具栏中单击“完成”按钮，完成分型面的创建。

Stage2.创建第一个滑块的体积块

Step1.选择下拉菜单命令。

Step2.在系统弹出的菜单中选择、和命令。

Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中，单击列表中的体积块，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，将鼠标指针移至模型中分型面的位置右击，从快捷菜单中选取命令。

（2）在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中，单击列表中的分型面，然后单击按钮。

（3）单击“选取”对话框中的按钮。

（4）系统弹出菜单，选中复选框，选择命令。

Step5.单击“分割”对话框中的按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框，同时体积块的滑块部分变亮，然后在对话框中输入名称pin_vol_1，单击按钮。

图5.8.27 合并的拉伸面组

图5.8.28 着色后的第一个销分型曲面

Task7.创建第二个和第三个滑块

Stage1.创建第二个滑块分型面

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Side_ps，单击对话框中的按钮。

Step3.通过“拉伸”的方法建立拉伸曲面。

（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，选取图5.8.29所示的表面为草绘平面，选取图5.8.29所示的坯料表面为参照平面，方向为。

图5.8.29 定义草绘平面

（3）绘制截面草图。选取图5.8.30所示的边线为草绘参照，利用“使用”边命令，选取参照的边线为草绘截面草图。完成截面的绘制后，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，选取孔的底面为拉伸终止面，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。

Step4.通过“拉伸”的方法建立拉伸曲面。

（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，选取图5.8.31所示的表面为草绘平面。

图5.8.30 截面草图

图5.8.31 定义草绘平面

（3）绘制截面草图。选取图5.8.32所示的边线为草绘参照，利用“使用边”命令，选取参照的边线为草绘截面草图。完成截面的绘制后，单击工具栏中的“完成”按钮。

图5.8.32 选取参照边线

（4）选取深度类型并输入深度值。在操控板中选取深度类型，选取图5.8.33所示的表面为拉伸终止面，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。

Step5.将Step3的拉伸曲面和Step4的拉伸曲面合并在一起。

（1）按住Ctrl键，选取Step3创建的拉伸曲面和Step4创建的拉伸曲面。

（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5.8.34所示。

（4）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选择单选项。

（5）单击按钮，预览合并后的面组，确认无误后，单击“完成”按钮。

Step6.在工具栏中单击“完成”按钮，完成分型面的创建。

Stage2.创建第三个滑块分型面

参照Stage1，分型面名称Side_ps_1，将另一侧的圆孔进行拉伸合并，结果如图5.8.35所示。

图5.8.33 拉伸终止面

图5.8.34 合并的面组

Stage3.创建第二个滑块体积块

Step1.选择下拉菜单命令。

Step2.在系统弹出的菜单中选择、和命令。

Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中，单击列表中的体积块，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，将鼠标指针移至模型中分型面的位置右击，从快捷菜单中选取命令。

（2）在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中，单击列表中的分型面，然后单击按钮。

（3）单击“选取”对话框中的按钮。

（4）系统弹出图5.8.36所示的菜单，选中复选框，选择命令。

说明：

在上面的操作中，当用Side_ps分型面分割凹模体积块后，会产生两块互不连接的体积块，这些互不连接的体积块称之为Island（岛）。在图5.8.36所示的菜单中，有和两个岛。将鼠标指针移至岛菜单中这两个选项，模型中相应的体积块会加亮，这样很容易发现：代表第二个滑块的体积块，是凹模体积块被第二个滑块的体积块减掉所剩余的部分。