采用体积块法进行模具设计的实例

本实例将介绍图6.1所示的饮水机开关的模具设计。该模具的设计采用的是“体积块法”，通过此方法进行模具设计不需要创建分型面。其主要设计思路是：首先，通过“轮廓线”命令创建出一条参考曲线；其次，通过前面创建的参考曲线创建出一个主体积块，并且通过该体积块分割出上、下模具体积块；再次，通过“拉伸”命令创建出滑块体积块和镶件体积块；最后，通过“分割”命令来完成滑块和镶件的创建。通过对本实例的学习，读者将会掌握“体积块法”设计模具的一般方法和过程。

图6.1 饮水机开关模具

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：\creo1.6\work\ch06。

Step2.新建一个模具型腔文件，命名为HANDLE_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6.2所示。

Stage1.引入参考模型

Step1.单击功能选项卡区域中的“小三角”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。

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

Step3.在该操控板中单击按钮，在“放置”界面的下拉列表中选择选项，将元件按默认设置放置，此时区域显示的信息为；单击操控板中的按钮，完成装配件的放置。

Step4.系统弹出“创建参考模型”对话框，选中单选项（系统默认选中该单选项），然后在区域的文本框中接受默认的名称HANDLE_MOLD_REF；单击对话框中的按钮。参考模型装配后，模具的基准平面与参考模型的基准平面对齐。

Stage2.定义坯料

Step1.单击功能选项卡区域中的“小三角”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“元件创建”对话框中，选中区域中的单选项，选中区域中的单选项，在文本框中输入坯料的名称wp，然后再单击按钮。

Step3.在系统弹出的“创建选项”对话框中，选中单选项，然后再单击按钮。

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 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。然后选择MOLD_RIGHT基准平面作为草绘平面，草绘平面的参考平面为MAIN_PARTING_PLN基准平面，方位为，单击按钮。至此，系统进入草绘环境。

② 进入截面草绘环境后，选取MAIN_PARTING_PLN基准平面和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考，单击按钮，然后绘制图6.3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6.2 模具模型

图6.3 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，再在深度文本框中输入深度值60.0，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

将参考模型收缩率设置为0.006。

Task4.构建模具元件的体积块

Stage1.创建图6.4所示的参考曲线

说明：此参考曲线是通过“轮廓曲线”命令来创建的。

Step1.创建图6.5所示的轮廓曲线。

（1）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。

（2）定义投影方向，接受系统默认投影方向（朝下）。

（3）定义投影曲线。

① 在“轮廓曲线”对话框中双击，系统弹出“环选择”对话框。

② 选取投影曲线。对“环选择”对话框中的选项进行图6.6所示的设置。

③ 单击“环选择”对话框中的按钮。

（4）单击“轮廓曲线”对话框中的按钮，完成轮廓曲线的创建。

图6.4 参考曲线

图6.5 轮廓曲线

图6.6 “环选择”对话框

Step2.创建图6.7所示的基准点APNT0。

（1）单击功能选项卡区域中的“创建基准点”按钮，系统弹出“基准点”对话框。

（2）按住Ctrl键，在模型中选取Step1创建的轮廓曲线和MOLD_RIGHT基准平面为参考。

（3）单击对话框中的按钮。

Step3.创建图6.8所示的修剪曲线。

（1）单击功能选项卡区域中的“分型面”按钮。系统弹出的“分型面”功能选项卡。

（2）选中Step1创建的轮廓曲线。

（3）单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出操控板。

（4）选择修剪对象。在模型中选择Step2创建的基准点APNT0，修剪方向如图6.9所示。

（5）在操控板中单击完成按钮。

（6）在操控板中单击按钮。

图6.7 基准点APNT0

图6.8 修剪曲线

图6.9 定义修剪方向

Stage2.创建体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的命令。

（1）单击操控板区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性：在绘图区中右击，从系统弹出的菜单中选择命令；在系统的提示下，选取图6.10所示的坯料表面为草绘平面，选取图6.10所示的坯料表面为参考平面，方向为；单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

（3）绘制截面草图。绘制图6.11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。

图6.10 草绘平面和拉伸终止面

图6.11 截面草图

（4）设置深度选项。

① 在操控板中选取深度类型（到选定的）。

② 将模型调整到合适位置，选取图6.10所示的坯料表面为拉伸终止面。

③ 在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

Step2.在操控板中单击“确定”按钮，完成体积块的创建。

Stage3.分割上下模体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的命令。

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。选取（用“列表选取”），然后单击“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，同时模型中的体积块的滑块变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图6.12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剩余部分变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图6.13所示。然后在对话框中输入名称UPPER_VOL，单击按钮。

图6.12 着色后的下部分体积块

图6.13 着色后的上部分体积块

Stage4.创建图6.14所示的第一个滑块体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的命令。

Step2.创建拉伸特征。

（1）单击操控板区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性：右击，从系统弹出的菜单中选择命令；在系统的提示下，选取图6.15所示的坯料表面为草绘平面，选取图6.15所示的坯料表面为参考平面，方向为；单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

（3）绘制截面草图。选取MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考；绘制图6.16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。

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图6.14 创建第一个滑块体积块

图6.15 定义草绘平面

图6.16 截面草图

（4）设置深度选项。

① 在操控板中选取深度类型（到选定的）。

② 选取图6.17所示的平面为拉伸终止面。

③ 在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

（5）在操控板中单击“确定”按钮，完成体积块的创建。

Stage5.创建图6.18所示的第二个滑块体积块

详细操作步骤参见Stage4。

图6.17 定义拉伸终止面

图6.18 创建第二个滑块体积块

Stage6.分割第一个滑块体积块

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.选择命令，此时系统弹出“搜索工具”对话框。

Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中，单击列表中的体积块，然后单击按钮，将其加入到列表中，再单击按钮。

Step4.选取分型面。选取面组（用“列表选取”），然后单击“选择”对话框中的按钮，系统弹出菜单。

Step5.在“岛列表”菜单中选中复选框，选择命令。

Step6.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step7.系统弹出“属性”对话框，同时模型中的体积块的滑块变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图6.19所示。然后在对话框中输入名称SLIDE_VOL_01，单击按钮。

Stage7.分割第二个滑块体积块

详细操作步骤参见Stage6；命名为SLIDE_VOL_02；着色后的体积块如图6.20所示。

Stage8.创建第一个镶件体积块

Step1.选择功能选项卡区域中的命令。

图6.19 着色后的第一个滑块

图6.20 着色后的第二个滑块

（1）单击操控板区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性。鼠标右击，从系统弹出的菜单中选择命令；在系统的提示下，选取图6.21所示的表面为草绘平面，选取图6.21所示的表面为参考平面，方向为；单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

（3）绘制截面草图。绘制图6.22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。

图6.21 定义草绘平面

图6.22 截面草图

（4）设置深度选项。

① 在操控板中选取深度类型（到选定的）。

② 将模型调整到合适位置，选取图6.23所示的模型表面为拉伸终止面。

③ 在“拉伸”操控板中单击按钮，完成特征的创建。

Step2.在操控板中单击“确定”按钮，完成第一个镶件体积块的创建。

Stage9.创建第二个镶件体积块

详细操作步骤参见Stage8。

Stage10.分割第一个镶件体积块

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“搜索工具”对话框。

Step3.在系统弹出的“搜索工具”对话框中，单击列表中的体积块，然后单击按钮，将其加入到列表中，再单击按钮。

Step4.选取分型面。选取面组（用“列表选取”），然后单击“选择”对话框中的按钮，系统弹出菜单。

Step5.在“岛列表”菜单中选中复选框，选择命令。

Step6.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step7.系统弹出“属性”对话框，同时模型中的体积块的滑块变亮，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图6.24所示。然后在对话框中输入名称SLIDE_VOL_03，单击按钮。

图6.23 定义拉伸终止面

图6.24 着色后的第一个镶件

Stage11.分割第二个镶件体积块

详细操作步骤参见Stage10；命名为SLIDE_VOL_04。

注意：在系统弹出的“搜索工具”对话框中，单击列表中的体积块，然后单击按钮，将其加入到列表中，再单击按钮。

Task5.抽取模具元件

Step1.选择功能选项卡区域中命令，系统弹出“创建模具元件”对话框中。

Step2.在系统弹出的“创建模具元件”对话框中，选择LOWER_VOL、SLIDE_VOL_01、SLIDE_VOL_02、SLIDE_VOL_03、SLIDE_VOL_04和UPPER_VOL体积块，然后单击按钮。

Task6.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。

Task7.定义开模动作

Stage1.将参考零件、坯料和体积块遮蔽

Stage2.开模步骤1：移动滑块和镶件

Step1.移动滑块1和镶件1。

（1）选择功能选项卡区域中的“模具开模”按钮。系统弹出“模具开模”菜单管理器。

（2）在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择命令。

（3）在系统的提示下，从模型树中选择滑块1和镶件1，然后在“选择”对话框中单击按钮。

（4）在系统的提示下，选取图6.25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50，按回车键。

Step2.移动滑块2和镶件2。

（1）在菜单中选择命令。

（2）在系统的提示下，从模型树中选择滑块2和镶件2，然后在“选择”对话框中单击按钮。

（3）在系统的提示下，选取图6.25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-50，按回车键。

（4）在菜单中选择命令，移出后的状态如图6.25所示。

图6.25 移动滑块和镶件

Stage3.开模步骤2：移动上模

Step1.在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择命令。此时系统弹出“选择”对话框。

Step2.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。

Step3.在系统的提示下，选取图6.26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100，按回车键。

Step4.在菜单中选择命令，移出后的状态如图6.26所示。

图6.26 移动上模

Stage4.开模步骤3：移动铸件

Step1.参考Stage3的操作方法，在模型中选取铸件，选取图6.27所示的边线为移动方向，输入要移动的距离值50，按回车键。在“模具开模”菜单中选择命令，完成铸件的开模动作。在菜单管理器中单击选项。

图6.27 移动铸件

Step2.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。