proe分型面設(shè)計方法-proe培訓(xùn)

2013-05-13 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

來源:萬方數(shù)據(jù)
關(guān)鍵字:proe cad 分型面
隨著CAD/CAM技術(shù)在模具制造業(yè)的廣泛應(yīng)用,模具設(shè)計也由傳統(tǒng)的二維設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計。在眾多的CAD/CAM軟件中,proe采用單一數(shù)據(jù)庫和參數(shù)化設(shè)計的方法集產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計和數(shù)控加工于一體,強(qiáng)大的功能使其成為行業(yè)的佼佼者。

在注塑模中,分型面的設(shè)計直接影響著塑件質(zhì)量、模具結(jié)構(gòu)和操作的難易程度,是注塑模設(shè)計成敗的關(guān)鍵因素之一[1]。在proe模具設(shè)計中,利用已有的產(chǎn)品模型,通過建立模具裝配模型、設(shè)置收縮率、零件厚度和脫模斜度檢查、分型面設(shè)計、模具體積塊分割、模具零件抽取等過程,可以快速完成模具成型零件設(shè)計,最后通過專家模架系統(tǒng)(EMX)完成整套模具的設(shè)計。在整個過程中,分型面的設(shè)計最為復(fù)雜和耗時,是利用proe進(jìn)行模具設(shè)計的關(guān)鍵。

分型面設(shè)計的一般原則

在注塑模具中,打開模具取出塑料制品的界面稱為分型面,它是動、定模在合模狀態(tài)下的接觸面或瓣合式模具的瓣合面。分型面形狀和位置的選擇不僅直接關(guān)系著模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度,而且直接影響著塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率,是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。在確定分型面時應(yīng)遵循以下原則:

(1)應(yīng)使模具結(jié)構(gòu)盡量簡單。如避免或減少側(cè)向分型,采用異型分型面減少動、定模的修配以降低加工難度等.

(2)有利于塑件的順利脫模。如開模后盡量使塑件留在動模邊以利用注塑機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu),避免側(cè)向長距離抽芯以減小模具尺寸等.

(3)保證塑件的尺寸精度。如盡量把有尺寸精度要求的部分設(shè)在同一模塊上以減小制造和裝配誤差等.

(4)不影響塑件的外觀質(zhì)量。在分型面處不可避免地出現(xiàn)飛邊,因此應(yīng)避免在外觀光滑面上設(shè)計分型面.

(5)保證型腔的順利排氣。如分型面盡可能與最后充填滿的型腔表壁重合,以利于型腔排氣。

在proe模具設(shè)計中,分型面是將工件或模具零件分割成模具體積塊的分割面,具有更廣泛的意義。它不僅僅局限于對動、定?；騻?cè)抽芯滑塊的分割,對于模板中的組合件、鑲塊同樣可以采用分型面進(jìn)行分割。為保證分型面設(shè)計成功和所設(shè)計的分型面能對工件進(jìn)行分割,在設(shè)計分型面時必須滿足以下兩個基本條件:

(1)分型面必須與欲分割的工件或模具零件完全相交以期形成分割。

(2)分型面不能自身相交,否則分型面將無法生成。

proe分型面設(shè)計方法

proe中有兩類曲面可以用于工件的分割:一是使用Parting Surf專用模塊生成的分型面特征;二是在參考模型或零件模型上使用Feature中的Surface生成的曲面特征。由于前者得到的是一個模具組件級的曲面特征,易于操作和管理而最為常用。本文所涉及到的設(shè)計方法主要針對前者。從原理上講,分型面設(shè)計方法可以分為兩大類[3]:一是采用曲面構(gòu)造工具設(shè)計分型面,如復(fù)制參考零件上的曲面、草繪剖面進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)以及采用其它高級曲面工具等構(gòu)造分型面;二是采用光投影技術(shù)生成分型面,如陰影分型面(Shadow)和裙邊分型面(Skirt)等。

2.1 通過復(fù)制構(gòu)造分型面

這種方法是以參考模型為基礎(chǔ),直接復(fù)制參考模型上的曲面生成分型面,是一種最為靈活、常用的分型面構(gòu)造方法,尤其是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑件。煤氣表計量室塑件。由于塑件四面帶有側(cè)凹,在設(shè)計模具時需要有四個滑塊進(jìn)行側(cè)抽芯,加上動、定模分型面,需要設(shè)計5個分型面才能完成工件的分割。由于每個分型面只是零件輪廓的一部分,采用陰影分型面和裙邊分型面往往操作失敗;如果采用曲面工具重新構(gòu)建分型面,工作量將相當(dāng)大,因此采用復(fù)制方法是最好的選擇。

采用復(fù)制方法構(gòu)造的分型面是一個內(nèi)分型面(型腔或型芯表面),還沒有與要分割工件完全相交,不滿足proe分型面的第(1)條要求,因此需要對其修改使之滿足要求。常用的方法有兩種:一是采用曲面延拓(Extend)工具延伸其外邊界線到工件邊界;二是再構(gòu)造一個外分型面與之融合(Merge),使其滿足要求。復(fù)制型分型面的另一個問題是填補(bǔ)破孔,一般可以采用填充環(huán)(Fill loop)選項填補(bǔ)破孔,在該選項失敗的情況下,就需要采用其它方法來解決。

2.2 利用曲面造型工具構(gòu)造分型面

Parting Surf模塊中的曲面工具可以重新構(gòu)造各種分型面,其使用技巧與零件環(huán)境下的曲面造型完全相同。一般來講,我們并不用這些曲面工具構(gòu)造復(fù)雜的分型面,更多的是用于對已生成的分型面進(jìn)行修改,使之滿足分型面設(shè)計的要求。在采用曲面延拓工具修改曲面時,由于部分邊界拉伸時所形成的拉伸面與部分分型面相交而使曲面延拓功能無法實現(xiàn),為此先使用平面構(gòu)造工具(Flat)生成一個平面分型面,得到與被分割模塊完全相交的分型面。另外,如果采用填充環(huán)選項進(jìn)行填補(bǔ)破孔無法實現(xiàn)時,也可以采用這種方法。邊緣進(jìn)行了倒角,并有一定的脫模斜度,需要把小型芯設(shè)在定模一側(cè)。在選取外表面和孔的內(nèi)壁復(fù)制分型面時,由于孔的底邊不是分型面的內(nèi)環(huán)(Inner Loop),無法直接采用填充環(huán)選項完成破孔的修補(bǔ),因此需要構(gòu)造底部平面然后與之融合得到填破孔的分型面。

陰影分型面

2.3 陰影分型面的構(gòu)造原理是當(dāng)一個光源(其方向與開模方向相反)照射在參考模型上時,系統(tǒng)復(fù)制參考模型上受到光源照射到的曲面部分而產(chǎn)生一個陰影曲面主體,并將曲面上的孔進(jìn)行填補(bǔ),然后自動將其外部邊界延拓到所要分割工件的表面,生成一個覆蓋型的陰影分型面。陰影分型面是一種快速高效的分型面構(gòu)造方法。然而,這種方法存在有很大的局限性,一方面,當(dāng)塑件輪廓曲線在投影方向上存在交叉或曲面間有部分遮擋時,所生成的陰影曲面往往是錯誤的;另一方面,由于外部輪廓曲線在延拓時不能修改延拓方向,因此對復(fù)雜的外部邊界,操作往往失敗;再者,參考模型表面在投影方向必須具有脫模斜度,即不能有與投影方向平行的表面,否則難以保證分型面正確,因為陰影分型面不允許選擇曲面上方或下方的曲線鏈來進(jìn)行封閉。

裙邊分型面

裙邊分型面是沿著參考模型的側(cè)面影像曲線所創(chuàng)建的分型面,是一種填破孔曲面,它不包含參考模型的曲面,與其它方法生成的分型面有著明顯的區(qū)別。在建立裙邊分型面時,必須先構(gòu)造側(cè)面影像曲線(Silhouette curve)。所謂側(cè)面影像曲線就是在指定視覺方向上參考模型的輪廓曲線,是模具分型時的分模線。它一般包括數(shù)個封閉的內(nèi)環(huán)和外環(huán)。內(nèi)環(huán)用于封閉分型面上的孔,外環(huán)用于延拓曲面邊界到要分割工件的邊界。

如果參考模型上有與投影方向平行的曲面,在構(gòu)造側(cè)面影像曲線時,系統(tǒng)允許使用環(huán)選擇項(Loop Selection)中的鏈選項(Chains)確定使用上端環(huán)或是下端環(huán)。因此,在使用側(cè)面影像曲線構(gòu)造裙邊分型面時,參考模型并不需要完全拔模。另外,在延拓曲面外部邊界時,延拓方向也是可以重新定義的,因此,一些不能使用陰影分型面的情況往往可以用采用裙邊分型面。對需要側(cè)抽芯的模具,不能采用裙邊分型面一次分模,一般情況下,可以先構(gòu)造側(cè)抽芯滑塊的分型面進(jìn)行第一次分割,然后再采用裙邊分型面對剩余模塊進(jìn)行二次分割,但在構(gòu)造側(cè)面影像曲線時應(yīng)排除側(cè)面環(huán)。

結(jié)論

通過以上分析可以得出,在proe分型面構(gòu)造方法中,采用復(fù)制方法構(gòu)造分型面靈活多樣,適用于各種情況,其缺點(diǎn)在于曲面選取較為繁瑣,后續(xù)工作較多,如修補(bǔ)破孔、邊界延拓等,在某些情況下設(shè)計效率較低;利用曲面工具設(shè)計分型面往往與復(fù)制法聯(lián)合使用,主要用于對已有的分型面進(jìn)行局部修整,使之滿足要求,很少單獨(dú)用于復(fù)雜分型面的構(gòu)造;陰影分型面可以自動完成破孔修補(bǔ)、邊界延拓等工作,對于完全拔模、邊界曲線簡單、表面帶有多孔的塑件是一種簡潔、高效的分型面構(gòu)造方法。但是這種方法有很大的局限性,如塑件要求完全拔模,曲面邊界延拓方向不能重定義往往造成操作失敗等;與陰影曲面相比,裙邊曲面對塑件結(jié)構(gòu)限制較少,曲面邊界延拓方向可以重新定義,結(jié)合靈活多樣的側(cè)面影像曲線,可以快速構(gòu)造滿足要求的分型面,是一種常用的分型面構(gòu)造方法?？傊?結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和所要采用的模具結(jié)構(gòu),選擇合適的分型面構(gòu)造方法,是保證模具設(shè)計順利進(jìn)行的前提。

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