实例：一模多穴模具设计优化技巧

本实例将介绍图23.1所示的一款塑料叉子的一模多穴设计，其设计的亮点是产品零件在模具型腔中的布置、浇注系统的设计以及分型面的设计，其中浇注系统采用的是轮辐式浇口（轮辐式浇口是指对型腔填充采用小段圆弧进料，如图23.1所示）；另外本实例在创建分型面时采用了很巧妙的方法，此处需要读者认真体会。

图23.1 叉子的模具设计

Task1．新建一个模具制造模型文件，进入模具模块

Step1.将工作目录设置至D:\creo3.6\work\ch23。

Step2.新建一个模具型腔文件，命名为fork_mold；选取模板。

Task2．建立模具模型

模具模型主要包括参考模型（RefModel）和坯料（Workpiece），如图23.2所示。

Stage1．引入参考模型

Step1.创建图23.3所示的基准轴——AA_1。

说明：在此创建基准轴是为了方便后面的参考模型阵列使用。

（1）单击功能选项卡区域中的“基准轴”按钮。

（2）按住Ctrl键，选择MOLO_FRONT和MOLO_RIGHT基准平面为参考，其约束类型均为。

（3）单击“基准轴”对话框中的按钮，完成基准轴AA_1的创建。

Step2.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”对话框。

Step3.从系统弹出的文件“打开”对话框中，选取三维零件模型fork.prt作为参考零件模型，并将其打开。

图23.2 模具模型

图23.3 基准轴——AA_1

Step4.定义约束参考模型的放置位置。

（1）指定第一个约束。在操控板中单击按钮，在“放置”界面的下拉列表中选择，选取参考件的FRONT基准平面为元件参考，选取装配体的MAIN_PARTING_PLN基准平面为组件参考。

（2）指定第二个约束。单击字符，在下拉列表中选择，选取参考件的RIGHT基准平面为元件参考，选取装配体的MOLD_RIGHT基准平面为组件参考；在文本框中输入偏移距离值50，然后按回车键。

（3）指定第三个约束。单击字符，在下拉列表中选择，选取参考件的TOP基准平面为元件参考，选取装配体的MOLD_FRONT基准平面为组件参考。

（4）约束定义完成，在操控板中单击按钮，完成参考模型的放置；系统自动弹出“创建参考模型”对话框。

Step5.在“创建参考模型”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（或输入参考模型的名称）。单击按钮，完成参考模型的命名。

Step6.创建图23.4所示的“轴”阵列特征。

（1）在模型树中选取参考零件并右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，系统弹出“阵列”操控板。

（2）在操控板中选取“阵列”选项，在模型中选取基准轴——AA_1；在操控板中输入阵列的个数14，在操控板中单击按钮，按回车键。

（3）在“阵列”操控板中单击按钮，完成“轴”阵列特征的创建。

图23.4 “轴”阵列

Stage2．隐藏参考模型的基准平面

为了使屏幕简洁，利用“层”的“遮蔽”功能将参考模型的三个基准平面隐藏起来。

Step1.选择命令。在模型树中选择命令。

Step2.在导航命令卡中单击后面的按钮，选择参考模型。

Step3.在层树中选择参考模型的基准面层，右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，然后单击“重画”按钮，这样铸件模型的基准曲线将不显示。

Step4.操作完成后，选择导航选项卡中的命令，切换到模型树状态。

Stage3．创建图23.5所示的坯料

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“创建元件”对话框。

Step2.在系统弹出的“创建元件”对话框中，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。系统弹出“拉伸”操控板。

（2）创建实体拉伸特征。

①定义草绘截面放置属性。在绘图区中右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令。系统弹出“草绘”对话框，然后选择参考模型MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面，选取MOLD_RIGHT平面为参考平面，方向为，单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

②进入截面草绘环境后，系统弹出“参考“对话框，选取MOLD_RTING基准平面和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考，绘制图23.6所示的截面草图。完成截面草图的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

图23.5 创建坯料

图23.6 截面草图

③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200.0，并按回车键。

④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

Step1.单击功能选项卡按钮中的小三角按钮，在系统弹出的菜单中单击后的按钮，在系统弹出的菜单中单击按钮，然后在模型树中选取第一个参照模型。

Step2.系统弹出“按尺寸收缩”对话框，确认区域的按钮被按下，在区域选中复选框，在区域的栏中输入收缩率值0.006，并按回车键，然后单击对话框中的按钮。

说明：因为参考的是同一个模型，当设置第一个模型的收缩率为0.006后，系统自动会将其他13个模型的收缩率设置为0.006，不需要将其他13个模型的收缩率再进行设置。

Task4．建立浇注系统

Step1.创建图23.7所示的浇道。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮。

①定义草绘截面放置属性。在绘图区域右击，从系统弹出的菜单中选择命令；然后选择MOLD_FRONT基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面，方位为，单击按钮，进入截面草绘环境。

②绘制截面草图。选取图23.8所示的边线为参考，单击按钮；绘制图23.8所示的截面草图；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“完成”按钮。

（2）在操控板中选取深度类型，输入旋转角度值360。

（3）在“旋转”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.7 浇道

图23.8 截面草图

Step2.创建图23.9所示的主流道。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮，系统弹出“拉伸”操控板。在操控板中，确认“实体”按钮被按下。

①定义草绘截面放置属性。在绘图区域右击，从系统弹出的菜单中选择命令；然后选择MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面，方位为，单击按钮，进入截面草绘环境。

②绘制截面草图。绘制图23.10所示的截面草图；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（2）在操控板中选取深度类型为，输入深度值2.0。

（3）在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.9 主流道

图23.10 截面草图

Step3.创建图23.11所示的分流道。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮，在操控板中，确认“实体”按钮被按下。

①定义草绘截面的放置属性。在绘图区域右击，从系统弹出的菜单中选择命令；然后选择MAIN_PARTING_PLN基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面，方位为，单击按钮，进入截面草绘环境。

②绘制截面草图。绘制图23.12所示的截面草图；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（2）在操控板中选取深度类型为（即“定值”拉伸），输入深度值2.0。

（3）在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.11 分流道

图23.12 截面草图

（4）在模型树中查看前面创建的特征。

①在模型树界面中选择命令。

②在系统弹出的“模型树项目”对话框中选中复选框，然后单击按钮。此时，模型树中会显示出前面创建的特征。

（5）阵列图23.13所示的分流道。

①在模型树中选取上一步创建的拉伸2特征并右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

②在操控板中选取“阵列”选项，在模型中选取基准轴——AA_1；在操控板中输入阵列的个数10，在阵列成员间的角度文本框中输入值36，并按回车键。

③在“阵列”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.13 阵列分流道

Step4.创建图23.14所示的浇口。

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图23.14 浇口

（1）创建图23.15所示的基准平面ADTM1。单击功能选项卡区域中的“平面”按钮，选取MOLD_RIGHT为参考，定义约束类型为，偏移值为40；单击“基准平面”对话框中的按钮，完成ADTM1基准平面的创建。

图23.15 基准面ADTM1

（2）单击功能选项卡区域中的按钮，在操控板中，确认“实体”按钮被按下。

①定义草绘截面放置属性。在绘图区域右击，从系统弹出的菜单中选择命令；然后选取ADTM1基准平面为草绘平面，选取MOLD_PARITING_PLN基准平面为参考平面，方向为；单击对话框中的按钮。

②绘制截面草图。绘制图23.16所示的截面草图；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（3）在操控板中选取深度类型为；选取图23.17所示的模型表面为拉伸终止面。

（4）在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.16 截面草图

图23.17 拉伸终止面

（5）阵列图23.18所示的浇口。

①在模型树中选取上一步创建的拉伸3特征并右击，在系统弹出的快捷菜单中选择命令。

②在操控板中选取“阵列”选项，在模型中选取基准轴——AA_1；在操控板中输入阵列的个数14，在操控板中单击按钮，按回车键。

③在“阵列”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.18 阵列浇口

Task5．创建分型面

下面将创建图23.19所示的分型面，以分离模具的上模型腔和下模型腔。

图23.19 分型面

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_ps，单击按钮。

Step3.通过“旋转”的方法创建图23.20所示的曲面。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

（2）在绘图区域右击，从系统弹出的菜单中选择命令；然后选择MOLD_FRONT基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MAIN_RIGHT基准平面，方位为，单击按钮，进入截面草绘环境。

图23.20 旋转曲面

（3）绘制截面草图。绘制图23.21所示的截面草图（用”投影”的方法绘制截面草图；草图线段不可重叠或开口，截面图形不封闭）。单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（4）在操控板中选取深度类型（即“定值”拉伸），输入旋转角度值360。

（5）在“旋转”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图23.21 截面草图

Step4.创建图23.22所示的延伸1。

（1）在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。选取图23.23所示的旋转曲面边线为延伸对象。

（2）单击功能选项卡区域的按钮，此时出现操控板。

①在操控板中按下按钮。

②在系统的提示下，选取图23.23所示的表面为延伸的终止面。

③在操控板中单击按钮。

图23.22 延伸1

图23.23 延伸参考

Step5.创建图23.24所示的延伸2。选取图23.25所示的旋转曲面边线为延伸对象；单击功能选项卡区域的按钮；在操控板中按下按钮；在系统的提示下，选取图23.25所示的表面为延伸的终止面；在操控板中单击按钮。

图23.24 延伸2

图23.25 延伸参考

Step6.创建图23.26所示的延伸3。选取图23.27所示的边线1，再按住Shift键选取边线2；单击功能选项卡区域的按钮；在操控板中按下按钮；在系统的提示下，选取图23.27所示的表面为延伸的终止面；在操控板中单击按钮。

图23.26 延伸3

图23.27 延伸参考

Step7.创建图23.28所示的延伸4。参考Step6完成延伸4的创建。

图23.28 延伸4

Step8.在“分型面”选项卡中单击“确定”按钮，完成分型面的创建。

Task6．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.用“列表选取”的方法选取分型面。

（1）在系统的提示下，先将鼠标指针移至模型中主分型面的位置右击，从快捷菜单中选取命令。

（2）在系统“从列表中拾取”对话框中单击列表中的，然后单击按钮。

（3）单击”选择”对话框中的按钮。

Step4.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step5.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23.29所示。然后在对话框中输入名称lower_mold，单击按钮。

Step6.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23.30所示。然后在对话框中输入名称upper_mold，单击按钮。

图23.29 着色后的下半部分体积块

图23.30 着色后的上半部分体积块

Task7．抽取模具元件

Step1.选择功能选项卡区域中的命令，系统弹出“创建模具元件”对话框。

Step2.在“创建模具元件”对话框中单击按钮，选择所有体积块，然后单击按钮。

Task8．生成浇注件

Step1.选择功能选项卡区域中的命令。

Step2.在系统提示框中输入浇注零件名称molding，并单击两次按钮。

Task9．定义开模动作

Stage1．将参考模型、坯料和分型面在模型中遮蔽起来

Step1.选择功能选项卡区域中的“模具显示”按钮，系统弹出“遮蔽-取消遮蔽”对话框。在该对话框中按下按钮，在列表框中选中所有的参考模型和坯料，然后单击按钮。

Step2.遮蔽分型面。在该对话框中按下按钮，单击下部的“选取全部”按钮，然后单击按钮，再单击按钮。

Stage2．开模步骤1：移动上模

Step1.选择功能选项卡区域中的“模具开模”命令。系统弹出菜单管理器。

Step2.在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择命令。系统弹出“选择”对话框。

Step3.选取上模为要移动的模具元件。在“选择”对话框中单击。

Step4.在系统的提示下，选取图23.31所示的边线为移动方向，输入要移动的距离值200，并按回车键。

Step5.在菜单中选择命令，完成上模的移动。

图23.31 移动上模

Stage3．开模步骤2：移动下模

Step1.参考开模步骤1的操作方法，在模型中选取下模零件，选取图23.32所示的边线为移动方向，然后输入要移动的距离值-200。

Step2.在菜单中选择命令，完成下模的移动。在菜单中单击。

图23.32 移动下模

Step3.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。