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如何设计模具的分型面？

2023-06-15 历史故事 版权反馈
【摘要】：任务描述对于图6-2-1中的参照模型的结构，创建合适的分型面，使生成的型芯型腔如图6-2-1所示。图6-2-14进入分型面创建环境图6-2-15分型面环境加油站：分型面的定义、形式、作用如下所述。图6-2-16工件的遮蔽为使产品从模腔内顺利取出，模具必须分成公母模两部分，此部分接口称为分型面。分型面的形式有水平、阶梯、斜面、垂直、曲面等多种，需要根据产品的形状结构进行设计；分型面具有分型和排气的作用。

任务描述

对于图6-2-1中的参照模型的结构，创建合适的分型面，使生成的型芯型腔如图6-2-1所示。

图6-2-1　塑料帽的型芯与型腔

任务实施

一、新建进入模具设计模块

步骤1　选择“新建”→选择“制造”类型→选择“模具型腔”子类型→输入名称“6-2-1”→将“使用缺省模块”的钩去掉→单击“确定”，如图6-2-2所示。

步骤2　选择“mmns_mfg_mold”，从而使模具设计模板为公制单位毫米牛秒，单击“确定”，如图6-2-3所示，进入模具设计模块。

二、设置参照模型的“起点与定向”

步骤1　打开“参照模型”。

图6-2-2　“新建”对话框

图6-2-3　设计模板单位的选择

①鼠标左键单击“模具模型”→单击“定位参照零件”（图6-2-4）或者单击“模具型腔布局”图标（图6-2-4）。

图6-2-4　定位参照零件的选择

②选择参照模型suliaomao.prt，鼠标左键单击“打开”窗口中的“打开”开关，弹出“创建参照模型”窗口，选择“同一模型”，单击“确定”，如图6-2-5所示，然后鼠标左键单击“预览”按钮，如图6-2-6所示。

图6-2-5　参照模型类型的选择

图6-2-6　参照模型的预览

步骤2　设置“参照模型起点与定向”。

①观察双黄色箭头的方向可知，双黄色箭头的方向需要调整到指向参照模型suliaomao.prt的头部方向。鼠标左键单击“参照模型起点与定向”选择图标，如图6-2-7所示，弹出“坐标系类型”窗口，如图6-2-8所示。

图6-2-7　参照模型起点与定向

图6-2-8　坐标系类型的选择

②鼠标左键单击图6-2-8所示“坐标系类型”中的“动态”，弹出“参照模型”窗口和“参照模型方向”窗口，如图6-2-9所示，根据参照模型suliaomao.prt的结构形状，图6-2-9参照模型中的坐标系Z轴（代表模具开模方向）应该指向塑料帽头部方向，以便使模具能够沿着头部方向开模，为此，进行如下操作：鼠标左键单击X轴，在“数值”栏输入“90”，其含义是人眼沿着X轴的正方向看去，Y轴和Z轴沿X轴逆时针旋转90°（顺时针“数值”栏输入负值），如图6-2-9所示。

图6-2-9　旋转坐标系的方法

③按键盘上的回车键，则图6-2-9中所示参照模型坐标系中的Z轴正方向调整为指向塑料帽头部方向，如图6-2-10所示。

图6-2-10　旋转坐标系后Z轴的指向结果

④鼠标左键单击图6-2-10中的“移动到点”，接着单击“模型中心”，则参照模型的坐标系移动到参照模型的中心，如图6-2-11所示。

⑤鼠标左键单击图6-2-11中的“确定”按钮，再单击图6-2-12中所示的“预览”，观察图6-2-12中参照模型的双黄色箭头已经调整为指向参照模型suliaomao.prt的头部方向，此方向正是生产零件suliaomao.prt的模具开模需要的方向，然后“确定”。

图6-2-11　坐标系移动到模型中心的方法

图6-2-12　调整后的开模方向预览

图6-2-13　设置收缩和创建工件完成后的结果

三、设置收缩和手动创建工件

设置收缩（收缩率为0.004）和手动创建工件（工件尺寸为120 mm×120 mm×120 mm），方法同“任务一”，结果如图6-2-13所示。

四、分型面的创建

步骤1　鼠标左键单击如图6-2-14所示的分型曲面工具，进入分型面创建环境，如图6-2-15所示。

图6-2-14　进入分型面创建环境

图6-2-15　分型面环境

加油站：

分型面的定义、形式、作用如下所述。

图6-2-16　工件的遮蔽

为使产品从模腔内顺利取出，模具必须分成公母模两部分，此部分接口称为分型面。分型面的形式有水平、阶梯、斜面、垂直、曲面等多种，需要根据产品的形状结构进行设计；分型面具有分型和排气的作用。

步骤2　滑移鼠标至工件“PRT0001.PRT”上，单击鼠标右键，弹出右键菜单，如图6-2-16所示；再滑移鼠标至右键菜单的“遮蔽”处，单击鼠标左键，将工件进行遮蔽，如图6-2-17所示。

步骤3　滑移鼠标至参照模型上，单击鼠标左键，使参照模型处于被选中状态，如图6-2-18所示；再次滑移鼠标至参照模型头部左半部分，单击鼠标左键，选中参照模型头部左半部分的表面曲面，如图6-2-19所示。

图6-2-17　遮蔽工件后的参照模型

图6-2-18　选取曲面方法第一步

图6-2-19　选取曲面方法第二步

步骤4　左手按住“Ctrl”不放，鼠标滑移至参照模型头部右半部分，单击鼠标左键，使参照模型头部右半部分继续被选中，如图6-2-20所示；接着滑移鼠标至参照模型圆柱体左半部分，此时不要松开“Ctrl”键，单击鼠标左键，继续选取参照模型左半部分圆柱面，如图6-2-21所示。

图6-2-20　选取第二个曲面方法

图6-2-21　选取第三个曲面方法

步骤5　滑移鼠标至参照模型圆柱体右半部分，此时不要松开“Ctrl”键，单击鼠标左键，继续选取参照模型右半部分圆柱面，如图6-2-22所示；此时松开“Ctrl”键，鼠标左键单击“复制”按钮，如图6-2-23所示。

图6-2-22　选取第4个曲面方法

图6-2-23　曲面复制方法

步骤6　鼠标单击“粘贴”按钮，如图6-2-24所示，把参照模型外表面用鼠标左键选中的表面粘贴为独立的曲面；然后鼠标左键单击“确定”按钮，如图6-2-25所示。

图6-2-24　曲面粘贴方法

图6-2-25　复制曲面确定按钮

步骤7　复制粘贴参照模型外表面完成后，鼠标右键单击模型树处的参照模型名称，弹出右键菜单，紧接着滑移鼠标至右键菜单的“遮蔽”处，如图6-2-26所示；鼠标左键“遮蔽”，结果如图6-2-27所示，从图6-2-27可以看出，参照模型虽然遮蔽了，但是仍然有一个塑料帽形状的曲面存在，这个曲面就是刚刚复制粘贴完成的曲面。

图6-2-26　参照模型的遮蔽

图6-2-27　复制的曲面展示

步骤8　鼠标右键单击工件，如图6-2-28所示，弹出右键菜单，滑移鼠标至“撤销遮蔽”处，单击鼠标左键，撤销工件的遮蔽，工件重新显示出来，如图6-2-29所示。

步骤9　鼠标左键单击“拉伸”图标，如图6-2-30所示，在绘图区单击鼠标右键，单击“定义内部草绘”如图6-2-31所示。

步骤10　单击如图6-2-32所示的平面为草绘平面。

图6-2-28　撤销工件遮蔽的方法

图6-2-29　撤销工件遮蔽的结果

图6-2-30　曲面拉伸

图6-2-31　定义内部草绘

图6-2-32　草绘平面的选取

步骤11　选取参照模型底部的两个点和两侧边线作为参照，如图6-2-33所示。

图6-2-33　点的参照

图6-2-34　绘制直线

步骤12　通过模型底部的两个参照点和两侧参照边线绘制直线，如图6-2-34所示。

步骤13　退出草绘，选择拉伸深度的方式为“拉伸至选定的点、曲线、平面或曲面”，选择如图6-2-35所示为“拉伸至”的平面，拉伸命令完成后如图6-2-36所示。

步骤14　按住“Ctrl”键，鼠标左键单击图6-2-37所示的两个曲面，然后单击“合并”图标；鼠标左键单击代表保留侧方向的箭头，如图6-2-38所示；单击箭头后如图6-2-39所示，表示合并后将会保留在复制粘贴曲面外面的拉伸平面。

步骤15　合并完成后如图6-2-40所示，然后单击“确定”图标，退出分型面创建环境。

图6-2-35　拉伸方式的选择

图6-2-36　拉伸的曲面

图6-2-37　曲面合并

图6-2-38　方向的选择

图6-2-39　单击箭头后的结果

图6-2-40　合并完成后的曲面

五、工件的“分割”

步骤1　鼠标左键单击“体积块分割”图标，如图6-2-41所示，然后单击“分割体积块”菜单中的“完成”，如图6-2-42所示。

图6-2-41　体积块分割的选择

图6-2-42　分割体积块选项的选择

步骤2　单击“分割体积块”菜单中的“完成”后，弹出选取分割曲面小窗口，这时滑移鼠标至合并完成后的曲面处（滑移鼠标接近“合并曲面”时会加亮显示），单击“合并曲面”，“合并曲面”红色显示，接着单击“选取”小窗口的“确定”按钮，再单击“分割”窗口的“确定”按钮，如图6-2-43所示。

图6-2-43　分模面的选取

步骤3　鼠标左键单击“属性”窗口中的“着色”按钮，如图6-2-44所示，着色完成后如图6-2-45所示。

图6-2-44　着色

图6-2-45　着色的结果

步骤4　单击图6-2-45所示的“确定”按钮，再次单击弹出“属性”窗口中的“着色”按钮，如图6-2-46所示，单击图6-2-46中的“确定”，分割完成后如图6-2-47所示。

图6-2-46　第2个体积块着色

图6-2-47　分割完成后的结果

六、型芯与型腔

步骤1　分割完成后，型芯和型腔分割出来，如图6-2-48所示。

图6-2-48　型芯与型腔

步骤2　在绘图区左边的模型树显示区，隐藏工件、参照模型、分型面、型芯，即可观察型腔，如图6-2-49所示；隐藏工件、参照模型、分型面、型腔，即可观察型芯，如图6-2-50所示。

图6-2-49　展示第2个体积块的方法

图6-2-50　展示第1个体积块的方法

任务拓展

通过“拉伸法”创建分型面的步骤如下所述。

步骤1　新建模具设计模块，输入名称“6-2-1-1”，选择公制单位，进入模具设计环境，调入参照模型shuicao.prt，对参照模型设置“起点与定向”，设置收缩，创建工件，完成后如图6-2-51所示（方法同上，在此不再赘述）。

步骤2　单击分型面工具，进入分型面的创建环境，单击拉伸图标，利用拉伸命令创建分型面，选择如图6-2-52的面为草绘平面。

图6-2-51　工件创建完成后的结果

图6-2-52　草绘平面的选择

步骤3　单击草绘窗口中的“草绘”按钮，进入二维草绘环境，选择如图6-2-53所示的线为参照，从而为下一步的直线做好捕捉基础。

步骤4　利用参照具有的捕捉功能，绘制如图6-2-54所示的一条直线作为二维草绘图形，退出草绘环境，利用“拉伸至”功能拉伸平面如图6-2-55所示，退出分型面创建环境。

图6-2-53　参照的选择

图6-2-54　直线的绘制

图6-2-55　拉伸完成的分型面

步骤5　对工件进行分割操作，生产型芯和型腔体积块，隐藏相应的特征，型芯体积块如图6-2-56所示，型腔体积块如图6-2-57所示。

图6-2-56　型腔

图6-2-57　型芯

拓展练习

对图6-2-58所示的左图进行模具设计（收缩率设置为0.004，工件大小设置为70 mm×80 mm×30 mm），结果生成型芯型腔如6-2-58的右图所示。

图6-2-58　塑料件的分模

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