塑料杯盖模具的设计方法

下面以一款塑料杯盖的模具设计为例（图6.2.1），讲解通过体积块法进行模具设计的一般过程。在创建该模具中的体积块时，读者需领会使用体积块法进行模具设计的优势及种子面和边界面的选取技巧。下面介绍该模具的设计过程。

图6.2.1 模具设计的一般过程

Task1.新建一个模具制造模型

Step1.将工作目录设置至D：\proewf5.3\work\ch06\ch06.02。

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

Task2.建立模具模型

Stage1.引入参照模型

Step1.单击工具栏中的“选取零件/定义零件在模具中的放置方向”按钮，系统弹出“打开”和“布局”对话框。

Step2.从弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型塑料杯盖cup_cover.prt作为参照零件模型，并将其打开，系统弹出“创建参照模型”对话框。

Step3.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。

Step4.在“布局”对话框中的区域中单击单选项，在“布局”对话框中单击按钮，结果如图6.2.2所示。

Step5.调整模具坐标系。

（1）在“布局”对话框中的区域中，单击按钮，系统弹出“坐标系类型”菜单。

（2）定义坐标系类型。在“坐标系类型”菜单中，选择命令，系统弹出图6.2.3所示的“元件”窗口和“参考模型方向”对话框。

（3）旋转坐标系。在“参考模型方向”对话框的文本框中输入值180。

说明：在文本框中输入180°是绕着X轴旋转的。

（4）在“参考模型方向”对话框中，单击按钮，在“布局”对话框中，单击按钮，单击命令，完成坐标系的调整，结果如图6.2.4所示。

图6.2.2 调整模具坐标系前

图6.2.3 “元件”窗口

图6.2.4 调整模具坐标系后

Stage2.创建坯料

自动创建图6.2.5所示的坯料，操作步骤如下：

Step1.单击工具栏中的“根据与铸模零件的偏移距离和/或整体尺寸来创建工件”按钮，此时系统弹出“自动工件”对话框。

图6.2.5 模具模型

Step2.根据系统提示，在模型中选择坐标系MOLD_DEF_CSYS。

Step3.在“自动工件”对话框区域中的文本框中输入值20，然后按回车键。

Step4.单击按钮。完成坯料的创建。

Task3.设置收缩率

将参照模型收缩率设置为0.006。

Task4.创建下模体积块

Step1.选择命令。在工具栏中单击“模具体积块”按钮，系统进入体积块创建模式。

Step2.收集体积块。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，此时系统弹出图6.2.6所示的“聚合步骤”菜单。

图6.2.6 “聚合步骤”菜单

（2）定义选取步骤。在“聚合步骤”菜单中选择复选框，单击命令，此时系统显示“聚合选取”菜单。

（3）定义聚合选取。

①在“聚合选取”菜单中选择命令。

②定义种子曲面。在系统的提示下，先将鼠标指针移至模型中的目标位置并右击，在弹出的快捷菜单中选取命令，系统弹出“从列表中拾取”对话框，在对话框中选择，单击按钮。

说明：在列表框选项中选中时，此时图6.2.7中的塑料杯盖内部的底面会加亮，该侧面就是所要选择的“种子面”。

图6.2.7 定义种子面

③定义边界曲面。在系统的提示下，从列表中拾取图6.2.8a所示的边界面1；按住Ctrl键，同样从列表中拾取图6.2.8b所示的的边界面2。

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图6.2.8 定义边界曲面

④单击命令，此时系统显示“封合”菜单。

（4）定义封合类型。在“封合”菜单中，选中复选框，单击命令，此时系统显示“封闭环”菜单。

（5）定义封闭环。根据系统提示，选取图6.2.9所示的平面为封闭面，此时系统显示“封合”菜单。

（6）在菜单栏中单击命令，完成收集体积块创建，结果如图6.2.10所示。

Step3.拉伸体积块。

（1）选择命令。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。在图形区右击，从弹出的菜单中选择命令，在系统的提示下，选取图6.2.11所示的毛坯表面为草绘平面，接受默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图6.2.11所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

（3）绘制截面草图。进入草绘环境后，选取图6.2.12所示的毛坯边线为参考，绘制图6.2.12所示的截面草图（为一矩形）。完成截面的绘制后，单击工具栏中的“完成”按钮。

（4）定义深度类型。在操控板中选取深度类型（到选定的），选择草绘平面的背面为拉伸终止面。

（5）在操控板中单击“完成”按钮，完成特征的创建。

Step4.在工具栏中单击“完成”按钮，完成下模体积块的创建。

图6.2.9 定义封闭环

图6.2.10 收集体积块

图6.2.11 定义草绘平面

Task5.分割新的模具体积块

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“分割体积块”菜单。

Step2.在系统弹出的菜单中，选择命令，此时系统弹出“分割”对话框和“选取”对话框。

Step3.定义分割对象。选择Task4创建的下模体积块为分割对象，单击“选取”对话框中的按钮。

Step4.在“分割”对话框中单击按钮。

Step5.此时，系统弹出“属性”对话框，同时模型的下半部分变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的模型如图6.2.13所示，然后在对话框中输入名称lower_vol，单击按钮。

Step6.此时，系统再次弹出“属性”对话框，同时模型的上半部分变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的模型如图6.2.14所示，然后在对话框中输入名称upper_vol，单击按钮。

图6.2.12 截面草图

图6.2.13 着色后的下半部分体积块

图6.2.14 着色后的上半部分体积块

Task6.抽取模具元件

Step1.选择命令。在的菜单中选择命令，在弹出的菜单中选择命令。

Step2.在系统弹出的“创建模具元件”对话框中选取体积块和，然后单击按钮。

Step3.在菜单栏中，单击命令。

Task7.生成浇注件

Step1.选择命令。在菜单中选择命令，在弹出的菜单中选择命令。

Step2.在系统提示文本框中，输入浇注零件名称cup_cover_molding，并按两次回车键。

Task8.定义模具开启

Step1.将参照零件、坯料和体积块在模型中遮蔽起来。

Step2.移动上模，输入要移动的距离值50，结果如图6.2.15所示。

图6.2.15 移动上模

Step3.移动下模，输入要移动的距离值-50，结果如图6.2.16所示。

图6.2.16 移动下模

Step4.保存设计结果。选择下拉菜单命令。