模具设计实例15：添加滑块功能

本实例将介绍图15.1所示的三通管的模具设计。该模具的设计重点和难点在于分型面的设计，分型面设计得是否合理直接影响到模具是否能够顺利地开模。通过对本实例的学习，读者会对“分型面法”有进一步的认识。

图15.1 三通管的模具设计

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：\creo1.6\work\ch15。

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

Task2.建立模具模型

在开始设计一个模具前，应先创建一个图15.2所示的“模具模型”，模具模型包括参考模型和坯料。

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pipeline.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。

（1）指定第一个约束。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“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MOLD_FRONT基准平面为组件参考。

（3）指定第三个约束。单击字符，在“约束类型”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，偏移值设为60。

（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。

Step4.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。

Step5.创建镜像参考模型

（1）Step1.单击功能选项卡区域的按钮下的“小三角”按钮，在系统弹出的菜单中单击按钮，系统弹出“元件创建”对话框。

（2）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pipeline_mold_ref_02，然后再单击按钮，此时系统弹出“镜像零件”对话框。

（3）在系统弹出的“创建选项”对话框中，选中单选项，在“镜像零件”对话框中的区域单击字符“选择项”，然后选取图15.3所示要镜像的参考零件，在“镜像零件”对话框中的区域单击字符“单击此处添加项”，选取图15.3所示的镜像平面参考，完成选取后单击按钮。

图15.2 参考模型和坯料

图15.3 创建镜像参考模型

Stage2.创建坯料

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.创建图15.4所示的坯料特征。

（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，系统至此进入截面草绘环境。

② 进入截面草绘环境后，选取MOLD_RIGHT基准平面和MOLD_FRONT基准平面为草绘参考，然后绘制图15.5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15.4 创建坯料

图15.5 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180.0，并按回车键。

Step5.在操控板中单击按钮。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.创建浇注系统

Stage1.创建注道

创建图15.6所示的注道，其操作过程如下：

Step1.选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

Step2.此时出现旋转特征操控板。

（1）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_FRONT基准平面，草绘平面的参考平面为MOLD_RIGHT基准平面，草绘平面的参考方位是。单击按钮，系统至此进入截面草绘环境。

（2）进入截面草绘环境后，选取图15.7所示的坯料边线为草绘参考，绘制图15.7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）特征属性：旋转角度类型为，旋转角度为360。

（4）单击操控板中的按钮，完成特征的创建。

图15.6 创建注道

图15.7 截面草图

Stage2.创建图15.8所示的主流道

Step1.单击功能选项卡区域中的按钮。系统弹出“流道”信息对话框，在系统弹出的菜单中选择命令。

Step2.定义流道的直径。在系统的提示下，输入直径值10，然后按回车键。

Step3.在菜单中选择命令，在“设置草绘平面”菜单中选择命令。

Step4.草绘平面。执行命令后，在系统的提示下，选择MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘平面。在菜单中选择命令，即接受系统默认草绘的方向。在菜单中选择命令，选取MOLD_RIGHT基准平面为参考平面。

Step5.绘制截面草图：进入草绘环境后，绘制图15.9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。

图15.8 创建主流道

图15.9 截面草图

Step6.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。

Step7.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。

Stage3.浇口的设计

创建图15.10所示的浇口，其操作过程如下：

Step1.选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

Step2.创建拉伸特征。

（1）定义草绘属性：右击，从快捷菜单中选择命令。草绘平面为MOLD_RIGHT，草绘平面的参考平面为MOLD_FRONT基准平面，草绘平面的参考方位为。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，绘制图15.11所示的截面草图。完成特征截面后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

图15.10 创建浇口

图15.11 截面草图

（3）在“拉伸”操控板中单击按钮，在系统弹出的界面中选取双侧的深度选项均为，然后选取图15.12所示的参考零件的表面为拉伸的终止面。

（4）单击操控板中的按钮，完成特征创建。

Task5.创建主分型面

创建图15.13所示模具的分型曲面，其操作过程如下：

图15.12 延伸终止面

图15.13 创建主分型面

Step1.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。

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“拉伸”的方法创建主分型面。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性：使用鼠标右击，从系统弹出的菜单中选择命令；在系统的提示下，选取图15.14所示的坯料前表面为草绘平面，接受默认选取的箭头方向和平面为草绘视图方向和参考平面，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。选取图15.15所示的坯料的边线和MAIN_PARTING_PLN基准平面为草绘参考；绘制图15.15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。

图15.14 草绘平面和拉伸终止面

图15.15 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15.14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。

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

创建图15.16所示模具的滑块分型面，其操作过程如下：

Step1.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。

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slide_ps，单击按钮。

Step3.遮蔽坯料和主分型面，在屏幕右下方的“智能选取栏”中选择“几何”选项。

Step4.通过曲面复制的方法复制图15.17所示参考模型上的表面。

图15.16 创建滑块分型面

图15.17 创建复制曲面

（1）按住Ctrl键选取图15.18所示的三个曲面。

（2）单击功能选项卡区域中的“复制”按钮。

（3）单击功能选项卡区域中的“粘贴”按钮，系统弹出“曲面：复制”操控板。

（4）在系统弹出的“曲面：复制”操控板中单击按钮。

图15.18 选取复制曲面

Step5.通过“拉伸”的方法创建图15.19所示的曲面。

（1）单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性：在图形区右击，从系统弹出的菜单中选择命令；选取MOLD_FRONT基准平面为草绘平面，MOLD_RIGHT基准平面参考平面，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。接受系统默认草绘参考；绘制图15.20所示的截面草图（使用投影命令）；完成截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

图15.19 拉伸曲面

图15.20 截面草图

（4）设置深度选项。

① 在操控板中选取深度类型（对称），在深度文本框中输入深度值60.0。

② 在操控板中单击按钮，完成拉伸特征的创建。

Step6.将坯料撤销遮蔽。(https://www.daowen.com)

Step7.创建图15.21所示的合并曲面。

（1）按住Ctrl键，在模型树中选取复制面1与拉伸3的面。

（2）单击功能选项卡区域中的按钮，系统“合并”操控板。

（3）在“合并”操控板中单击按钮。合并结果如图15.21所示。

Step8.创建图15.22所示的延伸曲面。

图15.21 合并曲面

图15.22 延伸曲面

（1）按住Shift键，选取图15.23所示的复制边线。

注意：选取延伸边线时，必须保证选取的是前面复制的曲面边线，否则将无法使用延伸命令。

（2）单击功能选项卡区域的按钮，此时出现操控板。

（3）选取延伸的终止面。在操控板中按下按钮。选取图15.23所示的坯料的表面为延伸的终止面。

（4）单击按钮，完成延伸曲面的创建。

图15.23 选取延伸边

Step9.创建图15.24所示的镜像面组。

（1）用“列表选取”的方法选取要镜像的面组。先将鼠标指针移至模型中滑块分型面的位置右击，从快捷菜单中选取命令。单击列表中的面组，然后单击按钮。

（2）单击功能选项卡中的按钮，然后在下拉菜单中选择命令。

（3）定义镜像中心平面。选择基准平面MOLD_RIGHT为镜像中心平面。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成镜像特征的创建。

图15.24 镜像面组

Step10.创建图15.25所示的拉伸曲面。

（1）单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮。此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性：在图形区右击，从系统弹出的菜单中选择命令；选取MOLD_FRONT基准平面为草绘平面，MOLD_RIGHT基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，至此系统进入截面草绘环境。

（3）绘制截面草图。接受系统默认参考；绘制图15.26所示的截面草图（使用投影命令）；完成截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（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15.27所示的模型表面为拉伸终止面。

③ 在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中复选框。

（5）在操控板中单击按钮，完成特征的创建。

图15.25 拉伸曲面

图15.26 截面草图

图15.27 延伸终止面

Step11.创建图15.28所示的拉伸曲面。

（1）单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮。此时系统弹出“拉伸”操控板。

（2）定义草绘截面放置属性。在图形区右击，从系统弹出的菜单中选择命令；选取图15.28所示的坯料前表面为草绘平面，MOLD_RIGHT基准平面为参考平面，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。选取MAIN_PARTING_PLN基准平面为参考平面，绘制图15.29所示的截面草图（使用投影命令）；完成截面的绘制后，单击“草绘”操控板中的“确定”按钮。

（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15.27所示的模型表面为拉伸终止面。

③ 在操控板中单击按钮，在“选项”界面中选中复选框。

（5）在操控板中单击按钮，完成特征的创建。

Step12.创建图15.30所示的合并曲面特征。

（1）按住Ctrl键，在模型树中选取拉伸4和拉伸5曲面。

（2）单击功能选项卡区域中的按钮，此时系统弹出“合并”操控板。

（3）在“合并”操控板中单击按钮。

图15.28 拉伸曲面

图15.29 截面草图

图15.30 合并曲面

Step13.将面组进行图15.31所示的镜像。

（1）选取上一步创建的合并2面组为要镜像的面组。

（2）单击功能选项卡中的按钮，然后在下拉菜单中选择命令。

（3）定义镜像中心平面。选取基准平面MOLD_FRONT为镜像中心平面。

（4）在“镜像”操控板中单击按钮，完成镜像特征的创建。

Step14.在“分型面”选项卡中，单击“确定”按钮，完成分型面的创建。

图15.31 镜像面组

Task7.构建模具元件的体积块

Stage1.创建第一个滑块体积块

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

Step4.在“岛列表”菜单中选中和复选框，选择命令。

Step5.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图15.32所示。然后在对话框中输入名称SLIDE_VOL_01，单击按钮。

Step7.系统弹出“属性”对话框，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图15.33所示。然后在对话框中输入名称BODY_VOL，单击按钮。

Stage2.创建第二个滑块体积块

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（使用“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，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图15.34所示。然后在对话框中输入名称SLIDE_VOL_02，单击按钮。

图15.32 着色后的滑块

图15.33 着色后的部分体积块

图15.34 着色后的滑块

Stage3.创建第三、四个滑块体积块。

参见Stage2完成第三、四个滑块的创建。分别命名为SLIDE_VOL_03、SLIDE_VOL_04。

Stage4.创建上下模板。

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“分割”对话框。

说明：此时要将分型面显示出来。

Step5.单击“分割”信息对话框中的按钮。

Step6.系统弹出“属性”对话框，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图15.35所示。然后在对话框中输入名称lower_vol，单击按钮。

Step7.系统弹出“属性”对话框，在该对话框中单击按钮，着色后的体积块如图15.36所示。然后在对话框中输入名称UPPER_VOL，单击按钮。

图15.35 着色后的下部分体积块

图15.36 着色后的上部分体积块

Task8.抽取模具元件及生成浇注件

将浇注件的名称命名为molding。

Task9.定义开模动作

Step1.将参考零件、坯料，所有体积快和分型面在模型中遮蔽起来。

Step2.移动第一个滑块。

（1）选择功能选项卡分析，区域中的命令。在系统弹出菜单管理器。

（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，在模型树上选取第一滑块，在“选择”对话框中单击按钮。

（4）在系统的提示下，选取图15.37所示的边线为移动方向，输入要移动的距离值200，然后按回车键。

（5）在菜单中选择命令，移出后的状态如图15.37所示。

Step3.参见Step2移动其他滑块。

Step4.移动上模。

（1）在系统弹出的“菜单管理器”菜单中选择命令。

（2）在系统的提示下，在模型中选取上模零件，然后在“选择”对话框中单击按钮。

（3）在系统的提示下，选取图15.38所示的边线为移动方向，输入要移动的距离值200，然后按回车键。

（4）在菜单中选择命令，移出后的状态如图15.38所示。

图15.37 移动滑块

图15.38 移动上模

Step5.移动下模。参考Step4的操作方法，在模型中选取下模，选取图15.39所示的边线为移动方向，输入要移动的距离值-200，然后按回车键，选择命令，完成下模的开模动作。在“模具开模”菜单中单击按钮。

图15.39 移动下模

Step6.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。