塑料凳模具设计优化方案

下面将介绍一款塑料板凳的模具设计过程，如图6.4.1所示。在创建该模具中的体积块时，读者可以对种子面和边界面的选取有进一步的认识。下面介绍该模具的设计过程。

图6.4.1 塑料板凳的模具设计

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\ch06.04。

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

Task2.建立模具模型

Stage1.引入参照模型

Step1.在菜单中依次选择命令。

Step2.从弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型塑料板凳plastic_stool.prt作为参照零件模型，并将其打开。

Step3.在“元件放置”操控板的“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。

Step4.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。

Stage2.创建坯料

手动创建图6.4.2所示的坯料，操作步骤如下：

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plastic_stool_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，此时系统显示“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，从弹出的快捷菜单中选择命令。选择MOLD_FRONT基准平面为草绘平面，草绘平面的参照平面为MOLD_RIGHT基准平面，方位为，单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

③绘制截面草图。进入截面草绘环境后，选取MOLD_RIGHT基准平面和MOLD_PARTING_PLN基准平面为草绘参照，截面草图如图6.4.3所示。完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“完成”按钮。

图6.4.2 模具模型

图6.4.3 截面草图

④选取深度类型并输入深度值。在操控板中选取深度类型（即“对称”），再在深度文本框中输入深度值500.0，并按回车键。

⑤完成特征。在操控板中单击“完成”按钮，则完成特征的创建。

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.创建拉伸体积块。

（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6.4.4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6.4.4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6.4.5所示的毛坯边线和凳子底面为参考，绘制图6.4.5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），选择草绘平面的对面为拉伸终止面。

（5）在操控板中单击“完成”按钮，完成特征的创建。

图6.4.4 定义草绘平面

图6.4.5 截面草图

Step3.收集体积块。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“聚合步骤”菜单。

（2）定义选取步骤。在“聚合步骤”菜单中选择、和复选框，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。

说明：为了方便后面选取曲面，这里可以将毛坯和前面创建的体积块遮蔽起来。

②选取曲面。按住Ctrl键，选取凳子的所有内表面和底面，如图6.4.6所示。单击按钮，此时系统显示“聚合填充”菜单。

注意：凳子的内表面存在较多的曲面，读者在学习此处时应仔细选取，不能有遗漏的面。

③定义填充曲面。按住Ctrl键，选取凳子的内底面（表面2）和四个侧表面（表面1、3、4和5）为填充面，如图6.4.7所示。单击命令，此时系统显示“封合”菜单。

图6.4.6 选取凳子内表面

图6.4.7 定义填充曲面

（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。

说明：此处需要将前面遮蔽坯料零件和体积块去除遮蔽。

（5）定义封闭环。

①根据系统提示，选取图6.4.8所示的平面为封闭面，此时系统显示“封合”菜单，在菜单栏中单击命令。

②再根据系统提示，选取图6.4.8所示的平面为封闭面，单击命令，完成收集体积块创建，结果如图6.4.9所示。

图6.4.8 定义封闭环

图6.4.9 收集体积块

Step4.添加四个体积块。

（1）添加图6.4.10所示的体积块1。

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6.4.11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6.4.11所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.10 体积块1

图6.4.11 定义草绘平面

③绘制截面草图。进入草绘环境后，不需要选取参考，绘制图6.4.12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定义深度类型。在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面，如图6.4.13所示。

⑤在操控板中单击“完成”按钮，完成特征的创建。

图6.4.12 截面草图

图6.4.13 定义拉伸终止面

（2）添加图6.4.14所示的体积块2。

①选择下拉菜单命令，选取图6.4.15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6.4.15所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.14 体积块2

图6.4.15 定义草绘平面

②绘制图6.4.16所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面，如图6.4.17所示。

图6.4.16 截面草图

图6.4.17 定义拉伸终止面

（3）添加图6.4.18所示的体积块3。

①选择下拉菜单命令，选取图6.4.19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6.4.19所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.18 体积块3

(https://www.xing528.com)

图6.4.19 定义草绘平面

②绘制图6.4.20所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面，如图6.4.21所示。

图6.4.20 截面草图

图6.4.21 定义拉伸终止面

（4）添加图6.4.22所示的体积块4。

①选择下拉菜单命令，选取图6.4.23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6.4.23所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.22 体积块4

图6.4.23 定义草绘平面

②绘制图6.4.24所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面，如图6.4.25所示。

图6.4.24 截面草图

图6.4.25 定义拉伸终止面

Step5.在工具栏中，单击“完成”按钮，完成下模体积块的创建。

Task5.创建滑块体积块

Step1.创建图6.4.26所示的滑块体积块1。

（1）选择命令。在工具栏中，单击“将型腔嵌入件添加为模具体积块和/或进行编辑”按钮，系统进入体积块创建模式。

（2）选择下拉菜单命令，选取图6.4.27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6.4.27所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.26 滑块体积块1

图6.4.27 定义草绘平面

（3）绘制图6.4.28所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面。

（4）在工具栏中，单击“完成”按钮，完成滑块体积块1的创建。

Step2.创建图6.4.29所示的滑块体积块2。

（1）选择命令。在工具栏中，单击“将型腔嵌入件添加为模具体积块和/或进行编辑”按钮，系统进入体积块创建模式。

（2）选择下拉菜单命令，选取图6.4.30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6.4.30所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.28 定义草绘平面

图6.4.29 滑块体积块2

（3）绘制图6.4.31所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面。

图6.4.30 定义草绘平面

图6.4.31 定义草绘平面

（4）在工具栏中，单击“完成”按钮，完成滑块体积块2的创建。

Step3.创建图6.4.32所示的滑块体积块3。

（1）选择命令。在工具栏中，单击“将型腔嵌入件添加为模具体积块和/或进行编辑”按钮，系统进入体积块创建模式。

（2）选择下拉菜单命令，选取图6.4.33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6.4.33所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.32 滑块体积块3

图6.4.33 定义草绘平面

（3）绘制图6.4.34所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面。

（4）在工具栏中，单击“完成”按钮，完成滑块体积块3的创建。

Step4.创建图6.4.35所示的滑块体积块4。

（1）选择命令。在工具栏中，单击“将型腔嵌入件添加为模具体积块和/或进行编辑”按钮，系统进入体积块创建模式。

（2）选择下拉菜单命令，选取图6.4.36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6.4.36所示的毛坯侧面为参照平面，方向为。

图6.4.34 定义草绘平面

图6.4.35 滑块体积块4

（3）绘制图6.4.37所示的截面草图，单击工具栏中的“完成”按钮，在操控板中选取深度类型（到选定的），选择凳子的内侧面为拉伸终止面。

图6.4.36 定义草绘平面

图6.4.37 定义草绘平面

（4）在工具栏中，单击“完成”按钮，完成滑块体积块的创建。

Task6.分割上下模体积块

Step1.选择命令。选择拉菜单命令，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6.4.38所示，然后在对话框中输入名称upper_vol，单击按钮。

Step6.此时，系统再次弹出“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6.4.39所示，然后在对话框中输入名称lower_vol，单击按钮。

Task7.分割滑块体积块

Stage1.分割滑块体积块1

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“搜索工具”对话框。

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.定义分割对象。

（1）选择Task5创建的滑块体积块1为分割对象，单击“选取”对话框中的按钮，系统弹出“岛列表”菜单。

（2）在弹出的菜单中选中复选框，选择命令。

说明：在系统弹出的“岛列表”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：代表的是上模（UPPER_VOL）体积块被第一个滑块体积块减掉所剩余的部分；代表第一个滑块体积块。

Step5在“分割”对话框中，单击按钮。

Step6.此时，系统弹出“属性”对话框，在该对话框中单击按钮，着色后的模型如图6.4.40所示，然后在对话框中输入名称slide_vol_1，单击按钮。

图6.4.38 着色后的上半部分体积块

图6.4.39 着色后的下半部分体积块

Stage2.分割滑块体积块2、3和4

参照Stage1，分别分割滑块体积块2、3和4。将滑块体积块2、3和4分别命名为slide_vol_2、slide_vol_3和slide_vol_4，结果如图6.4.41所示。

图6.4.40 着色后的滑块体积块1

图6.4.41 着色后的滑块体积块2、3和4

Task8.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。

TasK9.生成浇注件

将浇注件命名为plastic_stool_molding。

Task10.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\ch06\ch06.04\reference\文件下的语音视频讲解文件plastic_stool_mold-r01.avi）。