手机外壳模具型腔的设计过程与技巧

更新时间：2025-01-11 工作计划版权反馈

【摘要】：图31.2所示为手机外壳的模具型腔。下面将介绍该模具型腔的设计过程。图31.2 手机外壳模具设计Task1．新建一个模具制造模型，进入模具模块Step1.将工作目录设置至D:\creo3.6\work\ch31。Task2．建立模具模型在开始设计模具前，应先创建一个“模具模型”。图31.3 参考模型和坯料图31.4 第一个参考模型组装完成后Stage2．引入第二个参考模型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，此时系统弹出“打开”对话框。

图31.2所示为手机外壳的模具型腔。手机外壳中的侧面有缺口，这样在模具中必须设计滑块方能顺利脱模。下面将介绍该模具型腔的设计过程。

图31.2 手机外壳模具设计

Task1．新建一个模具制造模型，进入模具模块

Step1.将工作目录设置至D:\creo3.6\work\ch31。

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

Task2．建立模具模型

在开始设计模具前，应先创建一个“模具模型”。模具模型包括参考模型（RefModel）和坯料（Workpiece），如图31.3所示。

Stage1．引入第一个参考模型

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，则系统弹出“打开”对话框。

Step2.在“打开”对话框中选取三维零件模型phone_cover.prt作为参考零件模型，然后单击按钮。

Step3.定义约束参考模型的放置位置。在操控板中单击按钮，在“放置”界面的“约束类型”下拉列表中选择，选取参考件的DTM3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；单击字符，在“约束类型”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MAIN_PARTING_PLN基准平面为组件参考；单击字符，在“约束类型”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MOLD_FRONT基准平面为组件参考，在后面的文本框中输入值-35，并按回车键；至此，约束定义完成，在操控板中单击按钮。

Step4.系统弹出“创建参考模型”对话框，在该对话框中选中单选按钮，然后在区域的文本框中输入PHONE_COVER_MOLD_REF_01，单击按钮。系统弹出“警告”对话框，然后单击按钮。

参考件组装完成后，模具的基准平面与参考模型的基准平面对齐，如图31.4所示。

图31.3 参考模型和坯料

图31.4 第一个参考模型组装完成后

Stage2．引入第二个参考模型

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，此时系统弹出“打开”对话框。

Step2.在“打开”对话框中选取三维零件模型phone_cover.prt作为参考零件模型，然后单击按钮。

Step3.定义约束参考模型的放置位置。在操控板中单击按钮，在“放置”界面的“约束类型”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MAIN_PARTING_PLN基准平面为组件参考；单击字符，在“约束类型”下拉列表中选择，选取参考件的DTM3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，然后单击按钮；单击字符，在“约束类型”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MOLD_FRONT基准平面为组件参考，在后面的文本框中输入值-35，并按回车键；至此，约束定义完成，在操控板中单击按钮。

Step4.系统弹出“创建参考模型”对话框，在该对话框中选中单选按钮，然后在区域的文本框中输入PHONE_COVER_MOLD_REF_02，单击按钮。完成后的装配体如图31.5所示。

Stage3．创建坯料

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，此时系统弹出“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。单击功能选项卡区域中的按钮；在出现的操控板中，确认“实体”类型按钮被按下，在绘图区中右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令，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MOLD_RIGHT基准平面，方向为；单击按钮，系统至此进入截面草绘环境。进入截面草绘环境后，选取MAIN_PARTING_PLN和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考，绘制图31.6所示的特征截面；完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。在操控板中单击按钮，在深度文本框中输入深度值180.0，并按回车键，然后单击按钮，完成特征的创建。

图31.5 第二个参考模型组装完成后

图31.6 截面草图

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考模型。

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，所以当设置第一个模型的收缩率为0.006后，系统会自动将另一个模型的收缩率调整到0.006，而不需要将另一个模型的收缩率再进行设置。

Task4．建立浇注系统

下面讲述如何在零件phone_cover的模具坯料中创建浇道、流道和潜伏式浇口，如图31.7所示。此例创建浇注系统是通过在坯料中切除材料来创建的。

说明：此实例中的浇口为潜伏式浇口，是在后面的模架中创建的，所以在此步骤中没有创建。

图31.7 建立浇道、流道

Stage1．创建图31.8所示的浇道（Sprue）

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮。

Step2.选取旋转类型。在出现的操控板中，确认“实体”类型按钮被按下。

Step3.定义草绘截面放置属性。右击，从快捷菜单中选择命令。草绘平面为MOLD_RIGHT基准平面，草绘平面的参考平面为MAIN_PARTING_PLN基准平面，草绘平面的参考方向是，然后单击按钮，进入截面草绘环境。

Step4.进入截面草绘环境后，选取MOLD_FRONT和MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考，并选取图31.9所示的边线为参考边线，绘制图31.9所示的截面草图；完成特征截面后，单击“草绘”操控板中的“完成”按钮。

注意：要绘制旋转中心轴。

Step5.定义深度类型。在操控板中选取旋转角度类型，旋转角度为360°。

图31.8 创建浇道

图31.9 截面草图

Step6.在“旋转”操控板中单击按钮，完成特征创建。

Stage2．创建流道

Step1.单击功能选项卡区域中按钮，系统会弹出“流道”对话框和“形状”菜单管理器。

Step2.在系统弹出的菜单中选择命令。

Step3.定义流道的直径。在系统的提示下，输入直径值4，然后按回车键。

Step4.在菜单中选择命令，在“设置草绘平面”菜单中选择命令。

Step5.选择草绘平面。在系统的提示下，选择图31.10所示的表面为草绘平面。在菜单中选择命令，然后再选择命令，图31.10中的箭头方向为草绘的方向。在菜单中选择命令，选取MOLD_FRONT基准平面为参考平面。

图31.10 定义草绘平面

说明：在选取草绘平面时，在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项，便于用户进行选取。

Step6.绘制截面草图。进入草绘环境后，选取MOLD_FRONT基准平面和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考；绘制图31.11所示的截面草图(即一条中间线段)。完成特征截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

Step7.定义相交元件。在系统弹出的“相交元件”对话框中按下按钮，选中复选框，然后单击按钮。

Step8.单击“流道”信息对话框中的按钮，再单击“重画”按钮，预览所创建的“流道”特征，然后单击按钮完成操作。

图31.11 截面草图

Task5．创建模具主分型曲面

下面的操作是创建第一个参考模型phone_cover_mold_ref_01.prt模具的主分型曲面（图31.12）。下面介绍其操作过程。

图31.12 创建主分型曲面

Stage1．创建第一个参考模型的分型面

Step1.单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮，此时系统弹出“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，然后单击按钮。

Step3.通过曲面“复制”的方法，复制参考模型phone_cover_mold_ref_01.prt的外表面（为了方便选取图元，应将坯料和第二个参考模型遮蔽）。

（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）。

（2）下面先选取“种子面”（Seed Surface），操作方法如下：将模型调整到图31.13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31.13中的内表面（种子面）附近，右击，然后在弹出的快捷菜单中选取命令，选择选项，此时图31.13中的内表面会加亮，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31.13 定义种子面

（3）选取“边界面”（boundary surface），操作方法如下：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，按住Shift键，选取图31.14所示的边界面以及所有通孔的侧表面（共计17个通孔），此时图中所示的边界曲面会加亮，松开Shift键，再按住Ctrl键，选取图31.14所示的底面（建议读者参考随书光盘中的视频录像选取）。

图31.14 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，应逐一选取图31.14所示的17个通孔的侧表面，在选取过程中要一直按住Shift键，直到选取结束。

（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。

（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“单击此处添加项”字符，然后按住Ctrl键，分别选择图31.15所示的边线以及所有通孔的边线。

说明：选取的边线为17个通孔的侧边线。

（7）单击操控板中的“完成”按钮。

图31.15 填补破孔

Stage2．参考Stage1，创建第二个参考模型的分型面

说明：在创建创建第二个参考模型的分型面时，不需要退出分型面创建的环境。

Stage3．完善创建的主分型面

Step1.创建图31.16所示的（填充）曲面。将坯料取消遮蔽；单击操控板区域中的“填充”按钮，此时系统弹出“填充”操控板；右击，从弹出的菜单中选择命令；选择图31.17所示的模型表面为草绘平面，接受图31.17中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取MOLD_RIGHT基准平面为参考平面，方向为，再单击按钮，进入草绘环境；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31.18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；在操控板中单击“完成”按钮，完成曲面特征的创建。

图31.16 创建填充曲面

(www.xing528.com)

图31.17 定义草绘平面

图31.18 截面草图

Step2.将复制面组1与刚创建的填充面组合并为合并1。按住Ctrl键，选取复制面组1与刚创建的填充面组；单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板；在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项；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。

Step3.将合并1与复制面组2合并为合并2。按住Ctrl键，选取合并1与复制面组2；单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板；在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项；在“合并”操控板中单击按钮。

Step4.在“分型面”选项卡中单击“确定”按钮，完成分型面的创建。

Task6．创建滑块分型面

Stage1.创建第一个参考模型上的滑块分型面

Step1.遮蔽分型面、坯料和参考模型2。

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。

Step3.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slide_ps，单击按钮。

Step4.在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

Step5.复制曲面1。选取图31.19所示的10个曲面为复制对象；单击功能选项卡区域中的按钮；单击功能选项卡区域中的按钮；单击操控板中的“完成”按钮。

图31.19 选取曲面

Step6.复制曲面2。选取图31.20所示的曲面为复制对象；单击功能选项卡区域中的按钮；单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出操控板；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，然后按住Ctrl键，选择图31.20所示的曲面以及通孔的边线；单击操控板中的“完成”按钮。

说明：复制曲面与填补复制曲面为同一个曲面。

图31.20 选取曲面

Step7.将复制3与复制4合并为合并3，合并结果如图31.21所示。按住Ctrl键，选取复制3与复制4；单击操控板中区域的按钮，此时系统弹出“合并”操控板；在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中单选项；合并方向如图31.22所示，确认无误后，在“合并”操控板中单击按钮。

图31.21 合并后

图31.22 合并方向

Step8.将复制后的表面延伸至坯料的表面。选取图31.23所示的边线为延伸对象；单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“延伸”操控板；将坯料取消遮蔽；在操控板中按下按钮（延伸类型为至平面），选取图31.24所示坯料的表面为延伸的终止面，预览延伸后的面组；确认无误后，在“延伸”操控板中单击按钮。

图31.23 选取延伸边线

Step9.创建拉伸曲面，如图31.25所示。单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板；右击，从弹出的菜单中选择命令；在系统的提示下，选取图31.26所示的坯料表面1为草绘平面，接受图31.26中默认的箭头方向为草绘视图方向，然后选取图31.26所示的坯料表面2为参考平面，方向为，然后单击按钮；选取MOLD_FRONT基准平面和模型的下表面为草绘参考；绘制图31.27所示的截面草图；完成截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮；在操控板中选取深度类型，再在深度文本框中输入深度值15.0，并按回车键，然后单击按钮，在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中复选框；在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。