实现带破孔的模具设计实例

在图20.1所示的模具中，设计模型中有一破孔，这样在模具设计时必须将这一破孔填补，上、下模具才能顺利脱模。下面介绍该模具的主要设计过程。

图20.1 带破孔的模具设计

Task1．新建一个模具制造模型文件

Step1.将工作目录设置至D:\creo3.6\work\ch20。

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

Task2．建立模具模型

Stage1．引入参考模型

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮，然后在系统弹出的列表中选择命令，系统弹出“打开”“布局”对话框和菜单管理器。

Step2.从系统弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型housing.prt作为参考零件模型，并将其打开，系统弹出“创建参考模型”对话框和“布局”对话框。

Step3.在“创建参考模型”对话框中选中单选项，然后在文本框中接受默认的名称，再单击按钮。

Step4.在“布局”对话框的区域中单击单选项。

Step5.调整模具坐标系。

（1）在“布局”对话框的区域中单击按钮，系统弹出“获得坐标系类型”菜单。

（2）定义坐标系类型。在“获得坐标系类型”菜单中选择命令，系统弹出“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”对话框的区域中选择轴作为旋转轴。在文本框中输入数值-90，按回车键。

（4）在“参考模型方向”对话框中单击；在“布局”对话框中单击按钮；系统弹出“警告”对话框，单击按钮。在菜单中单击命令，完成坐标系的调整。

Stage2．创建坯料

创建图20.2所示的手动坯料，操作步骤如下。

Step1.单击功能选项卡区域的“工件”按钮下的按钮，在系统弹出的菜单中单击按钮。

Step2.系统弹出“创建元件”对话框，在区域选中单选项，在区域选中单选项，在文本框中输入坯料的名称wp，然后单击按钮。

Step3.在系统弹出的“创建选项”对话框中选中单选项，然后单击按钮。

Step4.创建坯料特征。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

（2）创建实体拉伸特征。

①选取拉伸类型。在出现的“拉伸”操控板中，确认“实体”类型按钮被按下。

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MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MOLD_FRONT基准平面，方向为；单击按钮，系统至此进入截面草绘环境。

③绘制截面草图。进入截面草绘环境后，选取MOLD_RIGHT和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考，截面草图如图20.3所示；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

图20.2 模具模型

图20.3 截面草图

④选取深度类型并输入深度值。在操控板中单击按钮，从系统弹出的界面中选取的深度类型，再在深度文本框中输入深度值12.0，并按回车键；然后选取的深度类型，再在深度文本框中输入深度值35.0，并按回车键。

⑤完成特征。在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

Task3．设置收缩率

将参考模型收缩率设置为0.006。

Task4．创建模具分型曲面

下面的操作是创建零件housing.prt模具的主分型曲面，如图20.4所示。

图20.4 创建分型曲面

Step1.单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮。系统弹出“分型面”功能选项卡。

Step2.在系统弹出的“分型面”功能选项卡中的区域单击“属性”按钮，在“属性”对话框中输入分型面名称main_pt_surf，单击按钮。

Step3.通过曲面“复制”的方法，复制参考模型housing的外表面，如图20.5所示（为了方便选取图元，将坯料遮蔽）。

（1）采用“种子面与边界面”的方法选取所需要的曲面。用户分别选取种子面和边界面后，系统则会自动选取从种子曲面开始向四周延伸直到边界曲面的所有曲面（其中包括种子曲面，但不包括边界曲面）。在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

（2）下面先选取“种子面”（Seed Surface），操作方法如下。

①将模型调整到图20.6所示的视图方向，先将鼠标指针移至模型中的目标位置，即图20.6中的上表面（种子面）附近，右击，然后在弹出的快捷菜单中选取命令。

②选择选项，此时图20.6中的上表面会加亮，该面就是所要选择的“种子面”。最后，在“从列表中拾取”对话框中单击按钮。

图20.5 创建复制曲面

图20.6 定义种子面

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

①选择功能选项卡区域中的“显示样式”按钮，按下按钮，将模型的显示状态切换到实线线框显示方式。

②按住Shift键，选取图20.7中的housing的A~P为边界面，此时图中所示的边界曲面会加亮。

图20.7 定义边界面

注意：对一些曲面的选取，需要把模型放大后才方便选中所需要的曲面。选取曲面时需要有耐心，逐一选取图20.7所示的加亮曲面，在选取过程中要一直按住Shift键，直到选取结束。

③依次选取所有的边界面（全部加亮）后，松开Shift键，然后按住Ctrl键选取图20.8所示的A~K曲面，松开Ctrl键，完成“边界面”的选取。操作完成后，整个模型上表面均被加亮，如图20.9所示。

（4）单击功能选项卡区域中的按钮。

（5）单击功能选项卡区域中的按钮。此时系统弹出操控板。

图20.8 定义边界面

图20.9 加亮的曲面

（6）填补复制曲面上的破孔。在操控板中单击按钮，在系统弹出的“选项”界面中选中单选项，在文本框中单击“选择项”字符，按住Ctrl键，分别选择图20.10中的曲面1和曲面2。

（7）单击操控板中的“完成”按钮。

图20.10 填补破孔

Step4.创建图20.11所示的（填充）曲面1。

图20.11 创建（填充）曲面1

（1）单击操控板区域中的“填充”按钮，此时系统弹出“填充”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；选择图20.12所示的模型内表面为草绘平面，接受图20.12中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取MOLD_FRONT基准平面为参考平面，方向为，单击按钮，进入草绘环境。

（3）创建截面草图。进入草绘环境后，选择坯料的边线为参考，用“使用边”命令选取图20.13所示的边线。完成特征截面后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成曲面特征的创建。

图20.12 定义草绘平面

图20.13 截面草图

Step5.将复制面组与Step4中创建的填充曲面1合并为合并1，如图20.14所示。

图20.14 将复制面组与填充曲面1合并在一起

（1）按住Ctrl键，选取复制面组和Step4中创建的填充曲面1。

注意：可以在Creo软件左边的模型树中选取，也可以在模型中使用“从列表中选取”的方法来选中所需要的曲面。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

说明：观察合并结果时，可将参考模型遮蔽。

Step6.创建图20.15所示的（填充）曲面2。

图20.15 创建（填充）曲面2

（1）单击操控板区域中的“填充”按钮，此时系统弹出“填充”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；选择图20.16所示的模型表面为草绘平面，接受图20.16中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图20.16所示的MOLD_FRONT基准平面为参考平面，方向为，单击按钮，进入草绘环境。

图20.16 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考，用“使用边”的命令选取图20.17所示的边线。完成特征截面后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成曲面特征的创建。

图20.17 截面草图

Step7.将Step5创建的合并1与填充曲面2合并为合并2，如图20.18所示。

图20.18 将复制面组与填充曲面2合并在一起

（1）按住Ctrl键，选取合并面组1和填充曲面2。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step8.创建图20.19所示的边界曲面1。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.19所示的两条边界曲线。

图20.19 定义边界曲面1

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面1的创建。

Step9.将Step7创建的合并2与边界曲面1合并为合并3。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组2和边界曲面1。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step10.创建图20.20所示的边界曲面2。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.20所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面2的创建。

图20.20 定义边界曲面2

Step11.将Step9创建的合并3与边界曲面2合并为合并4。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组3和边界曲面2。(https://www.xing528.com)

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step12.创建图20.21所示的边界曲面3。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.21所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面3的创建。

图20.21 定义边界曲面3

Step13.将Step11创建的合并4与边界曲面3合并为合并5。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组4和边界曲面3。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step14.创建图20.22所示的边界曲面4。

图20.22 定义边界曲面4

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.22所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面4的创建。

Step15.将Step13创建的合并5与边界曲面4合并为合并6。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组5和边界曲面4。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step16.创建图20.23所示的边界曲面5。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.23所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面5的创建。

图20.23 定义边界曲面5

Step17.将Step15创建的合并6与边界曲面5合并为合并7。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组6和边界曲面5。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step18.创建图20.24所示的边界曲面6。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.24所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面6的创建。

图20.24 定义边界曲面6

Step19.将Step17创建的合并7与边界曲面6合并为合并8。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组7和边界曲面6。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step20.创建图20.25所示的边界曲面7。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.25所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面7的创建。

图20.25 定义边界曲面7

Step21.将Step19创建的合并8与边界曲面7合并为合并9。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组8和边界曲面7。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step22.创建图20.26所示的边界曲面8。

（1）单击功能选项卡中的按钮，在系统弹出的菜单中依次单击，系统弹出“边界混合”操控板。

（2）定义边界曲线。按住Ctrl键，依次选取图20.26所示的两条边界曲线。

（3）在操控板中单击按钮，完成边界曲面8的创建。

图20.26 定义边界曲面8

Step23.将Step21创建的合并9与边界曲面8合并为合并10。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组9和边界曲面8。

（2）单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（4）在“合并”操控板中单击按钮。

Step24.创建拉伸曲面，如图20.27所示。

（1）将坯料取消遮蔽。

（2）单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（3）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20.28所示的坯料表面1为草绘平面，接受图20.28中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图20.28所示的坯料表面2为参考平面，方向为。然后单击按钮。

图20.27 拉伸曲面

图20.28 定义草绘平面

（4）绘制截面草图。选取图20.29所示的坯料的边线和模型的下表面为草绘参考；绘制如该图所示的截面草图（截面草图为一条线段）；完成截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（5）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20.30所示的视图方向，选取图中所示的坯料表面（虚线所指的面）为拉伸终止面。

图20.29 截面草图

图20.30 选取拉伸终止面

③在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

Step25.将Step23创建的合并10与拉伸曲面合并为合并11。

（1）按住Ctrl键，选取合并面组10和拉伸曲面。

（2）单击功能选项卡区域中的按钮，系统弹出“合并”操控板。

（3）在“合并”操控板中单击按钮，使箭头指向外侧。

（4）在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项。

（5）确认无误后，在“合并”操控板中单击按钮。如图20.31所示。

图20.31 合并面组

Step26.在“分型面”选项卡中单击“确定”按钮，完成分型面的创建。

Task5．构建模具元件的体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的命令（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”对话框和“选择”对话框。

Step3.选取分型面。在系统的提示下，选取分型面MAIN_PT_SURF，然后单击“选择”对话框中的按钮。

注意：在Task4中，如果分型面MAIN_PT_SURF不是一气呵成地完成，而是经过多次修改或者重定义完成的，在这里有可能无法选取该分型面。

Step4.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step5.系统弹出“属性”对话框，同时模型中的体积块的下半部分变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图20.32所示。然后在对话框中输入名称lower_vol，单击按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框，同时模型中的体积块的上半部分变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图20.33所示。然后在对话框中输入名称upper_vol，单击按钮。

图20.32 着色后的下半部分体积块

图20.33 着色后的上半部分体积块

Task6．抽取模具元件及生成浇注件

浇注件的名称命名为housing_molding。

Task7．定义开模动作

Step1.将参考零件、坯料和分型面在模型中遮蔽起来。

Step2.开模步骤1:移动上模。

（1）选择功能选项卡区域中的命令，系统弹出“模具开模”菜单管理器。

（2）在系统弹出的菜单中选择命令，在系统弹出的菜单中选择命令。

（3）选取要移动的模具元件。在系统的提示下，选取上模，在“选择”对话框中单击按钮。

（4）在系统的提示下，选取图20.34所示的边线为移动方向，然后在系统的提示下，输入要移动的距离值80，并按回车键。

（5）在菜单中单击按钮。移出后的状态如图20.34所示。

图20.34 移动上模

Step3.开模步骤2：移动下模。参考开模步骤1的操作方法，选取下模，选取图20.35所示的边线为移动方向。输入要移动的距离值-80。选择命令，完成下模的开模动作。

图20.35 移动下模

Step4.保存设计结果。单击功能选项卡中区域的按钮，在系统弹出的下拉菜单中单击按钮，选择下拉菜单命令。