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Top-Down方式优化模具设计流程

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用Top—Down方式进行模具设计,首先通过创建实体特征作为模具毛坯,然后通过元件的切除操作以及使用“曲面实体化”命令来生成模具型腔,最后通过装配完成模具的设计。图7.3.1 以Top—Down方式进行模具设计的一般过程Stage1.设置收缩率Step1.设置工作目录。完成后的延伸曲面如图7.3.8所示。

Top-Down方式优化模具设计流程

使用Top—Down方式进行模具设计,首先通过创建实体特征作为模具毛坯,然后通过元件的切除操作以及使用“曲面实体化”命令来生成模具型腔,最后通过装配完成模具的设计。下面以杯子为例,介绍以Top—Down方式进行模具设计的一般过程,如图7.3.1所示。

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图7.3.1 以Top—Down方式进行模具设计的一般过程

Stage1.设置收缩率

Step1.设置工作目录。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-280.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-281.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-282.jpg命令,将工作目录设置至D:\proewf5.3.\work\ch07\ch07.03。

Step2.打开文件D:\proewf5.3\work\ch07\ch07.03\cup.prt。

Step3.设置收缩率。

(1)选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-283.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-284.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-285.jpg命令。

(2)在系统978-7-111-43321-7-Chapter07-286.jpg的提示下,输入比例1.006,并按回车键

(3)系统弹出“确认”对话框,并单击978-7-111-43321-7-Chapter07-287.jpg按钮

说明:此处输入的比例无法更改。

Step4.保存文件和关闭窗口。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-288.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-289.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-290.jpg命令,再选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-291.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-292.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-293.jpg命令。

Stage2.新建一个装配文件

Step1.在工具栏中单击新建文件按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-294.jpg

Step2.在“新建”对话框中,选中978-7-111-43321-7-Chapter07-295.jpg区域中的978-7-111-43321-7-Chapter07-296.jpg单选项,选中978-7-111-43321-7-Chapter07-297.jpg区域中的978-7-111-43321-7-Chapter07-298.jpg单选项,在978-7-111-43321-7-Chapter07-299.jpg文本框中输入文件名cup_mold,取消978-7-111-43321-7-Chapter07-300.jpg复选框中的“√”号,单击对话框中的978-7-111-43321-7-Chapter07-301.jpg按钮。

Step3.在“新文件选项”对话框中,选取978-7-111-43321-7-Chapter07-302.jpg模板,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-303.jpg按钮。

Stage3.装配参照零件

Step1.选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-304.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-305.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-306.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-307.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-308.jpg命令,此时系统弹出“打开”对话框。

Step2.在系统弹出的“打开”对话框中,选择cup.prt零件,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-309.jpg按钮,此时系统弹出“元件放置”操控板。

Step3.在该操控板中单击978-7-111-43321-7-Chapter07-310.jpg按钮,在“放置”界面的978-7-111-43321-7-Chapter07-311.jpg下拉列表中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-312.jpg选项,将元件按缺省设置放置,此时978-7-111-43321-7-Chapter07-313.jpg区域显示的信息为978-7-111-43321-7-Chapter07-314.jpg,单击操控板中的978-7-111-43321-7-Chapter07-315.jpg按钮,完成装配件的放置。

Stage4.创建坯料

Step1.选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-316.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-317.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-318.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-319.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-320.jpg命令,此时系统弹出“元件创建”对话框。

Step2.定义元件的类型及创建方法。

(1)在“元件创建”对话框中,选中978-7-111-43321-7-Chapter07-321.jpg区域中的978-7-111-43321-7-Chapter07-322.jpg单选项,选中978-7-111-43321-7-Chapter07-323.jpg区域中的978-7-111-43321-7-Chapter07-324.jpg单选项,然后在978-7-111-43321-7-Chapter07-325.jpg文本框中输入文件名cup_core_wp,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-326.jpg按钮,此时系统弹出“创建选项”对话框。

(2)设置模型树。在模型树界面中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-327.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-328.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-329.jpg命令。在系统弹出的“模型树项目”对话框中选中978-7-111-43321-7-Chapter07-330.jpg复选框,然后单击对话框中的978-7-111-43321-7-Chapter07-331.jpg按钮。

(3)在弹出对话框的978-7-111-43321-7-Chapter07-332.jpg区域中,选择978-7-111-43321-7-Chapter07-333.jpg单选项,在978-7-111-43321-7-Chapter07-334.jpg区域中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-335.jpg单选项,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-336.jpg按钮,根据系统978-7-111-43321-7-Chapter07-337.jpg的提示,选取装配坐标系ASM_DEF_CSYS,完成新零件的装配。

Step3.隐藏装配件的基准平面。

说明:为了使屏幕简洁,可利用“层”的“隐藏”功能,将装配件的三个基准平面隐藏起来。

(1)在导航选项卡中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-338.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-339.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-340.jpg命令。

(2)选取基准平面层978-7-111-43321-7-Chapter07-341.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-342.jpg命令,再单击“屏幕刷新”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-343.jpg,这样参照模型的基准平面将不显示。

(3)完成操作后,选择导航选项卡中的978-7-111-43321-7-Chapter07-344.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-345.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-346.jpg命令,切换到模型树状态,结果如图7.3.2所示。

Step4.通过拉伸来创建毛坯料。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-347.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-348.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-349.jpg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978-7-111-43321-7-Chapter07-350.jpg命令,在系统978-7-111-43321-7-Chapter07-351.jpg的提示下,选取图7.3.2所示的DTM1基准平面为草绘平面,接受默认的箭头方向为草绘视图方向,然后选取DTM2基准平面为参照平面,方向为978-7-111-43321-7-Chapter07-352.jpg

(3)绘制截面草图。接受默认参照,绘制图7.3.3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978-7-111-43321-7-Chapter07-353.jpg

(4)定义深度类型。在操控板中选取深度类型978-7-111-43321-7-Chapter07-354.jpg(对称),在深度文本框中输入深度值160,并按回车键。

(5)在操控板中单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-355.jpg,完成特征的创建。

978-7-111-43321-7-Chapter07-356.jpg

图7.3.2 隐藏基准面

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图7.3.3 截面草图

Stage5.创建型芯分型面

Step1.复制杯子的内表面。

(1)隐藏模块零件。在模型树中选择毛坯零件978-7-111-43321-7-Chapter07-358.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-359.jpg命令。

注意:下面的操作步骤中一定要保证毛坯零件978-7-111-43321-7-Chapter07-360.jpg处在被激活的状态下。

(2)采用“种子与边界面”的方法选取所需要的曲面。

①将模型切换到线框模式下。在“模型显示”工具栏中,单击“线框显示”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-361.jpg

②选取种子面。将模型调整到图7.3.4所示的视图方位,先将鼠标指针移至模型中的目标位置,选取杯子的内底面为种子面(图7.3.4)。

③选取边界面。按住Shift键不放,将鼠标移至图7.3.5所示的位置并右击,在弹出的快捷菜单中选取978-7-111-43321-7-Chapter07-362.jpg命令,系统弹出“从列表中拾取”对话框,在对话框中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-363.jpg,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-364.jpg按钮;同样将鼠标移至图7.3.6所示的位置并右击,在弹出的快捷菜单中选取978-7-111-43321-7-Chapter07-365.jpg命令,系统弹出“从列表中拾取”对话框,在对话框中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-366.jpg,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-367.jpg按钮,完成曲面的选取。

注意:在选取“边界面”的过程中,要保证Shift键始终被按下,直至完成边界面的选取,否则不能达到预期的效果。

(3)选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-368.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-369.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-370.jpg命令。

(4)选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-371.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-372.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-373.jpg命令,在系统弹出的操控板中单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-374.jpg

978-7-111-43321-7-Chapter07-375.jpg

图7.3.4 定义种子面

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图7.3.5 定义边界面1

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图7.3.6 定义边界面2

Step2.延伸分型面。

(1)取消隐藏毛坯零件。选中Step1中隐藏的毛坯零件并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-378.jpg命令。

(2)选取图7.3.7所示的复制曲面边线,再按住Shift键,选取与圆弧边相接的另一条边线(系统自动加亮一圈边线的余下部分)。

说明:在操作时,要在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

(3)选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-379.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-380.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-381.jpg命令,此时系统弹出“延伸”操控板。

①在操控板中,按下978-7-111-43321-7-Chapter07-382.jpg按钮(延伸类型为至平面)。

②在系统978-7-111-43321-7-Chapter07-383.jpg的提示下,选取图7.3.8所示的表面为延伸的终止面。

③单击978-7-111-43321-7-Chapter07-384.jpg按钮,预览延伸后的面组,确认无误后,单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-385.jpg。完成后的延伸曲面如图7.3.8所示。

Stage6.创建主分型面

Step1.选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-386.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-387.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-388.jpg命令,此时系统弹出“拉伸”操控板,在操控板中单击“曲面”类型按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-389.jpg

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图7.3.7 选取延伸边

978-7-111-43321-7-Chapter07-391.jpg

图7.3.8 完成后的延伸曲面

Step2.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978-7-111-43321-7-Chapter07-392.jpg命令,在系统978-7-111-43321-7-Chapter07-393.jpg的提示下,选择图7.3.9所示的表面为草绘平面,接受默认的箭头方向为草绘视图方向,然后选取图7.3.9所示的表面为参照平面,方向为978-7-111-43321-7-Chapter07-394.jpg

Step3.绘制截面草图。进入草绘环境后,选取DTM1基准平面和模块上下表面为草绘参照,绘制图7.3.10所示的截面草图(截面草图为一条线段)。完成截面的绘制后,单击工具栏中的“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-395.jpg

Step4.设置拉伸属性。

(1)在操控板中选取深度类型978-7-111-43321-7-Chapter07-396.jpg(到选定的),选取图7.3.11所示的表面为拉伸终止面。

(2)在操控板中单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-397.jpg,完成特征的创建。(www.xing528.com)

978-7-111-43321-7-Chapter07-398.jpg

图7.3.9 定义草绘平面

978-7-111-43321-7-Chapter07-399.jpg

图7.3.10 截面草图

978-7-111-43321-7-Chapter07-400.jpg

图7.3.11 选取拉伸终止面

Stage7.生成模具型腔

说明:将产品零件从模具模块中切除,即产生模具型腔。

Step1.激活装配体978-7-111-43321-7-Chapter07-401.jpg。在模型树中选择装配体978-7-111-43321-7-Chapter07-402.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-403.jpg命令。

Step2.选择命令。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-404.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-405.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-406.jpg命令,系统弹出“元件”菜单管理器。

Step3.定义切除处理的零件。在弹出的菜单管理器中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-407.jpg命令,根据系统978-7-111-43321-7-Chapter07-408.jpg的提示,在模型树中选取毛坯零件978-7-111-43321-7-Chapter07-409.jpg为切除处理零件,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-410.jpg按钮。

Step4.定义切除参考零件。根据系统978-7-111-43321-7-Chapter07-411.jpg的提示,在模型树中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-412.jpg产品零件为切除参考零件,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-413.jpg按钮,在“元件”菜单管理器中单击978-7-111-43321-7-Chapter07-414.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-415.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-416.jpg命令,完成元件的切除。

Stage8.生成型芯、上模和下模零件

Step1.生成型芯零件。

(1)在模型树中选择毛坯零件978-7-111-43321-7-Chapter07-417.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-418.jpg命令。

(2)隐藏分型面。

①在导航选项卡中,选择978-7-111-43321-7-Chapter07-419.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-420.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-421.jpg命令。

②选取978-7-111-43321-7-Chapter07-422.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-423.jpg命令,再单击“屏幕刷新”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-424.jpg,这样参照模型的分型面隐藏。

③完成操作后,选择导航选项卡中的978-7-111-43321-7-Chapter07-425.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-426.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-427.jpg命令,切换到模型树状态。

(3)切除实体。

①选取型芯分型面。在模型树中选择延伸特征978-7-111-43321-7-Chapter07-428.jpg

②选择命令。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-429.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-430.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-431.jpg命令,系统弹出“实体化”操控板。

③定义切除方向。在操控板中单击“切除实体”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-432.jpg,定义切除方向朝向外,如图7.3.12所示。

④单击978-7-111-43321-7-Chapter07-433.jpg按钮,预览切除后的实体,确认无误后,单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-434.jpg。完成切除的实体如图7.3.13所示。

(4)保存零件。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-435.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-436.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-437.jpg命令,在弹出的“保存副本”对话框中的978-7-111-43321-7-Chapter07-438.jpg文本框后输入cup_core_mold,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-439.jpg按钮,完成型芯的创建。

Step2.生成上模零件。

(1)切除实体1。

①在模型树中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-440.jpg特征并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-441.jpg命令,系统弹出“实体化”操控板。

②定义切除方向。在操控板中单击“切换切除方向”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-442.jpg,定义切除方向朝向内,如图7.3.14所示。

978-7-111-43321-7-Chapter07-443.jpg

图7.3.12 定义切除方向

978-7-111-43321-7-Chapter07-444.jpg

图7.3.13 型芯零件

978-7-111-43321-7-Chapter07-445.jpg

图7.3.14 定义切除方向

③单击978-7-111-43321-7-Chapter07-446.jpg按钮,预览切除后的实体,确认无误后,单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-447.jpg。完成切除的实体如图7.3.15所示。

(2)切除实体2。

①选取主分型面。在模型树中选取主分型面978-7-111-43321-7-Chapter07-448.jpg

②选择命令。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-449.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-450.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-451.jpg命令,系统弹出“实体化”操控板。

③定义切除方向。在操控板中单击“切除实体”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-452.jpg,单击“切换切除方向”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-453.jpg,定义切除方向如图7.3.16所示。

④单击978-7-111-43321-7-Chapter07-454.jpg按钮,预览切除后的实体,确认无误后,单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-455.jpg。完成切除的实体如图7.3.17所示。

978-7-111-43321-7-Chapter07-456.jpg

图7.3.15 切除型芯后

978-7-111-43321-7-Chapter07-457.jpg

图7.3.16 定义切除方向

978-7-111-43321-7-Chapter07-458.jpg

图7.3.17 上模零件

(3)保存零件。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-459.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-460.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-461.jpg命令,在弹出的“保存副本”对话框中的978-7-111-43321-7-Chapter07-462.jpg文本框后输入cup_upper_mold,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-463.jpg按钮,完成上模的创建。

Step3.生成下模零件。

(1)切除实体。

①在模型树中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-464.jpg特征并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-465.jpg命令,系统弹出“实体化”操控板。

②定义切除方向。在操控板中单击“切换切除方向”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-466.jpg,定义切除方向如图7.3.18所示。

③单击978-7-111-43321-7-Chapter07-467.jpg按钮,预览切除后的实体,确认无误后,单击“完成”按钮978-7-111-43321-7-Chapter07-468.jpg,完成切除的实体如图7.3.19所示。

(2)保存零件。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-469.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-470.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-471.jpg命令,在系统弹出的“保存副本”对话框中的978-7-111-43321-7-Chapter07-472.jpg文本框后输入cup_lower_mold,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-473.jpg按钮,完成上模的创建。

978-7-111-43321-7-Chapter07-474.jpg

图7.3.18 定义切除方向

978-7-111-43321-7-Chapter07-475.jpg

图7.3.19 下模零件

(3)关闭窗口。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-476.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-477.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-478.jpg命令,系统自动转到装配环境。

Stage9.装配上模、下模和型芯

Step1.隐含毛坯零件。在模型树中选取毛坯零件978-7-111-43321-7-Chapter07-479.jpg并右击,在弹出的快捷菜单中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-480.jpg命令,在系统弹出的“隐含”对话框中单击978-7-111-43321-7-Chapter07-481.jpg按钮。

Step2.装配上模。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-43321-7-Chapter07-482.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-483.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-484.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-485.jpg978-7-111-43321-7-Chapter07-486.jpg命令,此时系统弹出“打开”对话框。

(2)在系统弹出的“打开”对话框中选择cup_upper_mold.prt零件,单击978-7-111-43321-7-Chapter07-487.jpg按钮,此时系统弹出“元件放置”操控板。

(3)在该操控板中单击978-7-111-43321-7-Chapter07-488.jpg按钮,在“放置”界面的978-7-111-43321-7-Chapter07-489.jpg下拉列表中选择978-7-111-43321-7-Chapter07-490.jpg选项,将元件按缺省设置放置,此时978-7-111-43321-7-Chapter07-491.jpg区域显示的信息为978-7-111-43321-7-Chapter07-492.jpg,单击操控板中的978-7-111-43321-7-Chapter07-493.jpg按钮,完成装配件的放置,结果如图7.3.20所示。

Step3.装配下模。参照Step2操作,在“打开”对话框中选择cup_lower_mold.prt零件,定义放置类型为978-7-111-43321-7-Chapter07-494.jpg选项,结果如图7.3.21所示。

Step4.装配型芯。参照Step2操作,在“打开”对话框中选择cup_core_mold.prt零件,定义放置类型为978-7-111-43321-7-Chapter07-495.jpg选项,结果如图7.3.22所示。

978-7-111-43321-7-Chapter07-496.jpg

图7.3.20 装配上模

978-7-111-43321-7-Chapter07-497.jpg

图7.3.21 装配下模

978-7-111-43321-7-Chapter07-498.jpg

图7.3.22 装配型芯

Stage10.定义开模动作

参照上一节用组件法创建的开模步骤。

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