采用裙边法优化模具设计——实例分享

在图4.1所示的儿童玩具框模具中，也是采用“裙边法”设计分型面，但由于模型最大截面处存在孔，在做轮廓曲线时，其会出现内外两侧，因此在利用裙边曲面做分型面时，应该选取特征曲线的外侧作延拓及内侧填充，才能形成分型面。下面介绍该模具的主要设计过程。

图4.1 儿童玩具框的模具设计

Task1.新建一个模具制造模型文件

Step1.将工作目录设置至D：\creo1.6\work\ch04。

Step2.新建一个模具型腔文件，命名为toy-basket_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“参考模型”按钮中的，然后在系统弹出的列表中选择命令，系统弹出“打开”对话框、“布局”对话框和“型腔布置”菜单管理器。

Step2.从系统弹出的“打开”对话框中，选取三维零件模型toy-basket.prt作为参考零件模型，单击按钮。

Step3.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，再单击按钮。

Step4.在“布局”对话框的区域中选中单选项，在“布局”对话框中单击按钮。

Step5.在菜单管理器中选中命令。

Stage2.创建坯料

手动创建图4.2所示的坯料，操作步骤如下：

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“元件创建”对话框。

Step2.在系统弹出的“元件创建”对话框中，在区域选中单选项，在区域选中单选项，在文本框中输入元件的名称wp；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 选取拉伸类型。在系统弹出的操控板中，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，从系统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_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_FRONT基准平面和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考，在“参考”对话框中单击按钮。截面草图如图4.3所示；完成特征截面的绘制后，单击工具栏中的“确定”按钮。

图4.2 模具模型

图4.3 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20.0，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100.0，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.创建分型面

下面将创建图4.4所示的分型面，以分离模具的上模型腔和下模型腔。

图4.4 用“裙边法”设计分型面

Stage1.创建轮廓曲线

Step1.单击功能选项卡中区域的“轮廓曲线”按钮，系统弹出“轮廓曲线”对话框。双击对话框中的元素，系统弹出菜单管理器。

Step2.选取图4.5所示的坯料表面；选择命令，接受图4.5中的箭头方向为投影方向。

图4.5 选取平面

Step3.遮蔽参考件和坯料。

Step4.在轮廓曲线中选取所需的链。在“轮廓曲线”对话框中双击元素，在系统弹出的“环选择”对话框中选择选项卡，然后在列表中选取（此时图4.6所示的链变亮），单击按钮（此时图4.7所示的链变亮），单击按钮。

Step5.单击“轮廓曲线”对话框中的按钮，预览所创建的轮廓曲线，然后单击按钮完成操作。

图4.6 链1-1（上部）

图4.7 链1-1（下部）

Step6.显示参考件和坯料。

Stage2.采用裙边法设计分型面

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_pt_surf，单击按钮。

Step3.单击操控板中选择区域中的“裙边曲面”按钮。此时系统弹出“裙边曲面”对话框、菜单管理器。

Step4.在菜单中选择命令；然后在系统的提示下，用“列表选取”的方法选取前面创建的轮廓曲线：将鼠标指针移至模型中曲线的位置，右击，选择命令；在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中选取选项，然后单击按钮；在菜单管理器中选择命令，系统会提示。(https://www.daowen.com)

Step5.定义光线投影的方向。在“裙边曲面”对话框中双击元素。在系统弹出的菜单中选择命令，然后在系统的提示下，选取图4.8所示的坯料表面；将投影的方向切换至图4.8中箭头所示的方向，然后选择命令。

图4.8 选取平面

Step6.在裙边曲面上创建“束子”特征。

（1）定义“束子”特征的轮廓。

① 在“裙边曲面”对话框中双击元素。

② 系统弹出菜单，选择该菜单中的命令。

③ 设置草绘平面。在菜单中选择命令，选择图4.9所示的坯料表面为草绘平面；选择命令，接受该图中的箭头方向为草绘平面的查看方向（单击按钮，调整箭头方向如图4.9所示）；在“草绘视图”菜单中选择命令。

④ 绘制“束子”轮廓。进入草绘环境后，选取MOLD_FRONT和MOLD_RIGHT基准平面为草绘参考，在“参考”对话框中单击按钮，绘制图4.10所示的截面草图。完成绘制后，单击“确定”按钮。

图4.9 设置草绘平面

图4.10 截面草图

（2）定义“束子”的拔模角度。

① 在“裙边曲面”对话框中双击元素。

② 在系统的提示下，输入拔模角度值15，并按回车键。

（3）创建图4.11所示的基准平面ADTM1，该基准平面将在下一步作为“束子”终止平面的参考平面。

① 单击功能选项卡中的区域的“创建基准平面”按钮，系统弹出“基准平面”对话框。

② 系统弹出“基准平面”对话框，选取图4.12所示的坯料表面为参考平面，然后输入偏移值15。

③ 单击“基准平面”对话框中的按钮。结果如图4.11所示。

图4.11 创建基准平面ADTM1

图4.12 选择参考平面

（4）定义“束子”的中止平面。

① 在“裙边曲面”对话框中双击元素。

② 系统弹出菜单，在系统的提示下，选取上一步创建的ADTM1基准平面为参考平面。

③ 在菜单中选择命令。

Step7.单击“裙边曲面”对话框中的按钮，预览所创建的分型面，然后单击按钮完成操作。

Step8.在“分型面”选项卡中，单击“确定”按钮，完成分型面的创建。

Task5.用分型面创建上下两个体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的按钮命令（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.在系统的提示下，选取图4.13所示的分型面，并单击“选择”对话框中的按钮，在“分割”对话框中单击按钮。

Step4.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4.14所示。然后在对话框中输入名称lower_mold_vol，单击按钮。

Step5.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4.15所示。然后在对话框中输入名称upper_mold_vol，单击按钮。

图4.13 选取分型面

图4.14 着色后的下半部分体积块

图4.15 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TOY-BASKET_MOLDING。

Task7.定义开模动作

Step1.遮蔽参考零件、坯料和分型面。

Step2.移动上模。选择功能选项卡区域中的按钮“模具开模”命令。选取上模，上模的移动方向如图4.16所示，移动距离值为200.0。

图4.16 移动上模

Step3.移动下模。选择下模，下模的移动方向如图4.17所示，移动距离值为-100.0。

图4.17 移动下模

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