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Proe Creo教程资料:
 第13模具设计综合范例
 
本章提要本章的第一个范例将综合介绍模具设计的整个流程:首先进行模具分析与检测,包括拔模检测、厚度检查和计算投影面积;其次进行模具型腔设计;然后使用塑料顾问进行工艺仿真;最后进行标准模架的添加.第二个范例将介绍斜导柱侧抽芯机构的模具设计.该斜导柱侧抽芯机构主要在装配环境中完成创建.
13.1综合范例1—控制面板的模具设计


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13.1.1概述
    本范例介绍一个完整模具的设计过程,该面板设计的特别之处在于只设计了一个滑块进行抽取,如果在设计中创建两个滑块同样也可以抽取,但在后面的标准模架上添加斜导柱就相对比较繁琐。该范例中应注意的是利用复制延伸的方法来创建分型面,因而该面板的设计过程将会比前面章节的范例复杂一些,载入模架后的结果如图13.1.1所示。下面介绍该模具型腔的设计过程。
带斜机构的EMX模架设计
13.1.2
模具设计前的分析与检测
Task1.拔模检测
    Stagel.进行零件内表面的拔模检测分析
    Stepl.打开D:\creo3.3\work\ch13.01.02\panel mold ok.asm.
  Step2遮蔽坯料.在模型树中右击.选择命令.
    Step3.单击功能选项卡区域中的“拔模斜度”按钮.在系统弹出的“拔模斜度”对话框中进行如下操作。
    (1)选择分析曲面。在模型树中选取零件PANEL MOLD OK REF.PRT为要拔模检测的对象。
    (2)定义拔模方向.在“拔模斜度”对话框中取消选中复选框,在区域后面单击选项使其激活,然后选取MAIN_ PARTING- PLN基准平面作为拔模参考平面。此时系统显示出拔模方向和“颜色比例”对话框.由于要对零件内表面进行拔模检测,因此该方向不是正确的拔模方向,单击按钮.
    (3)设置拔模角度选项。在文本框中输入拔模角度检测值为2.0.
    (4)在'样本"下拉列表中选择“数目”选项,然后在文本框中输入4.单击“颜色比例”对话框中的按钮,在展开的区域中单击按钮,此时在参考模型上以色阶分布的方式显示出图13.1.2所示的检侧结果,从图中可以行出,零件的内表面显示为浅蓝色,表明在该拔模方向上和设定的拔摸角度值内无拔摸干涉现象。
    内表面拔模检测分析
Stage2.
进行零件外表面的拔模检测分析
  Step1.在“拔模斜度“对话框中单击按钮:对零件外表面进行拔模检测分析,Al检测分析结果如图13.1.3所示。从图中可以看出.零件的外表面为浅棕红色,这表明拔模时此部位将会有干涉,所以此凹槽部位必须设计滑块.才能顺利脱模。
Step2.在“拔模斜度“对话框中单击按钮.完成拔模检测分析.
外表面的拔模检测分析
Task2.
厚度检测
  Step l .单击功能选项卡区域中的“截面厚度”按钮,系统弹出“模具分析”对话框。
  Step2. 区域的按钮自动按下.选择PANEL MOLD OK REF.PRT为要检查的零件,系统弹出“设置平面”菜单。
  Step3.在区域按下按钮.
  Step4.定义层切面的起始和终止位置.此时区域的按钮自动按下,选取零件前部端面上的一个顶点,以定义切面的起点(图13.1.4),此时区域的按钮自动按下.选取零件后部端面上的一个顶点以定义切面的终点(图13.1.4).
  选择层切面的起点和终点
Step5.定义层切面的排列方向.在下拉列表中选择选项,然后在系统的提示下,选取图13.1.4所示的平面,在一般选取方向”菜单中选择命令.确认该图中的箭头方向为层切面的方向.
    Step6.设置各切面间的偏距值。设置的值为6.0.
  Step7.定义厚度的最大和最小值.在区域.设置最大厚度值为4.0,然后选中复选框,设置最小厚度值为0.5.
  Step8.结果分析.单击对话框中的按钮.系统开始进行分析,然后在栏中显示出检测的结果.也可以单击按钮,则系统弹出图13.1.5所示的信息窗口,从该窗口可以清晰地查看每一个切面的厚度是否超出设定范围以及每个切面的截面积.查看后关闭该窗口:单击对话框中的按钮,则参考模型上显示出全部剖面,如图13.1.6所示.图中显示的剖面表示超出厚度范围,浅黑色剖面表示符合厚度范围(在缺省状态下)。
  Step9.单击’模具分析”对话框中的按钮,完成零件的厚度检测.
信息窗口
Task3.
计算投影面积
  Step1.单击功能选项卡区域中的“投影面积”按钮,系统弹出图13.1.7所示的“测量”对话框。
  Step2.在区域的下拉列表中选择选项.
  Step3.在下拉列表中选择选项,然后在系统的提示下,选取MAIN PARTING PLN基准平面以定义投影方向.如图13.1.8所示。
  Step4.单击对话框中的按钮,系统开始计算.然后在栏中显示出计算结果,投影面积为27583.5.如图13.1.7所示。
  Step5.单击对话框中的按钮,完成投影面积的计算.
  Step6.关闭窗口.选择下拉菜单命令.单击。系统弹出“拭除未显示"对话框,单击按钮。

定义投影方向
13.1.3
模具型腔设计
    在图I3.1.9所示的模具中.设计模具时创建了一个滑块,在开模时必须抽取滑块,功能将上、下模开启。下面介绍该模具型腔的设计过程。
带滑块的模具型腔设计
Taskl.
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:\creo3.3\work\ch 13.01.03.
Step2.新建一个模具型腔文件,命名为panel_ mold,并选取模板.
Task2.建立模具模型
模具摸型主要包括参考模型(Ref Model)和坯料(Workpiece ),如图13.1.10所示.
Stagel.引入参考模型
 模具模型
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“组装参考模型‘命令,系统弹出“打开”对话框。
    Step2.从弹出的“打开”对话框中,选取三维零件模型panel.prt作为参考零件模型.并将其打开。
  Step3.定义约束参考模型的放置位置.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: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: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.至此.约束定义完成,在操控板中单击按钮,完成参考模型的放置.
  Step4.在系统自动弹出的“创建参考模型”对话框中单击按钮,完成后的结果如图13.1.11所示.
    Stage2.定义坯料
  Step 1.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“创建元件”对话框.
    Step2在弹出的“创建元件”对话框中.在区域选中单选项,在区域选中单选项,在文本框中输入坯料的名称WP,然后单击按钮.
  Step3.在弹出的“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.单击功能选项卡区域中的按钮.此时系统弹出“拉伸“操控板:在出现的操控板中,确认“实体”按钮被按下,在绘图区中右击,从快捷菜单中选择命令.系统弹出对话框,然后选择参考模型MOLDee 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,系统进入截面草绘环境,进入截面草绘环境后,系统弹出’参考”对话框,MOLD FRONT基准平面和MAIN PARTING PLN基准平面为草绘参考,然后单击按钮.绘制图13.1.12所示的特征截面.完成特征截而的绘制后.单击“草绘“操控板中的”确定“按钮.在操控板中选取深度类型(对称),再在深度文本框中输入深度值400.0,并按回车键;在“拉伸”操控板中单击按钮,完成特征的创建.
   截面草图
 Task3.设置收缩率
    Stepl.单击功能选项卡按钮中的按钮,在弹出的菜单中单击后的,然后在弹出的菜单中单击按钮.
  Step2.系统弹出“按尺寸收缩”对话框,确认公式区域的按钮被按下.在区域选中复选框.在区域的中输入收缩率值0.006,并按回车键,然后单击对话框中的按钮.
    Task4.创建模具主分型曲面
    Stagel.创建一条基准曲线
    Step1.遮蔽坯料.选择功能选项卡区域中的“模具显示“按钮,系统弹出”遮蔽一取消遮蔽“对话框,在该对话框中按下按钮,在列表框中选取,再单击下方的按钮,最后单击按钮.
    Step2.选择命令.单击功能选项卡按钮,在系统弹出的菜单中单击按钮后面的“小三角“按钮,在系统弹出的菜单中选择选项.系统弹出“曲线:通过点”操控板:在绘图区选取图13.1.13所示的两个点:在“曲线:通过点”操控板中单击按钮。
    Stage2.采用复制法创建分型面
    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,在弹出的“属性”对话框中输入分型面名称mains.然后单击按钮.
    Step3.通过曲面复制的方法.复制模型的外表面.操作方法如下:在屏幕右上方的“智能选取栏”中选择“几何’选项,按住Ctrl键,依次选取模型的外表面:单击功能选项卡区域中的“复制”按钮,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:在”曲面:复制”操控板中单击按钮,复制的分型面结果如图13.1.14所示。
   选取点
Step4.修剪复制的分型面.选取图13.1.15所示的修剪面组,从列表中选择项:单击功能选项卡区域中的按钮。此时系统弹出“曲面修剪”操控板:选取Stage1中创建的曲线为修剪对象,调整箭头方向如图13.1.15所示。在
“曲线修剪”操控板中单击按钮,修剪后的结果如图13.1.16所示。
   修剪后
Step5.延伸复制的分型面边链1.取消坯料遮蔽并遮蔽参考模型;按住Shift键.选取图13.1.17所示的复制曲面边线(系统会自动加亮选取的边线):单击功能选项卡区域中的按钮,此时出现操控板;在操控板中按下按钮(延伸类型为至平面);在系统的提示下.选取IN 13.1.17所示的表面为延伸的终止面;在操控板中单击按钮.完成后的延伸曲面如图13.1.18所示.
延伸后
Step6.延伸复制的分型面边链2.按住Shift键,选取图13.19所示的复制曲面边线(系统会自动加亮选取的边线):单击功能选项卡区域中的按钮,此时出现操控板;在操控板中按下按钮(延伸类型为至平面);在系统的提示下.选取IN 13.1.19所示的表面为延伸的终止面;在操控板中单击按钮.完成后的延伸曲面如图13.1.20所示。
    延伸后
Step7.延伸复制的分型面边链3.按住Shift键,选取图13.1.21所示的复制曲面边线(系统会自动加亮选取的边线):单击功能选项卡区域中的按钮,此时出现操控板;在操控板中按下按钮(延伸类型为至平面);在系统的提示下.选取IN 13.1.21所示的表面为延伸的终止面;在操控板中单击按钮.完成后的延伸曲面如图13.1.22所示.
    Step8.延伸复制的分型面边链4.按住Shift键,选取图13.1.23所示的复制曲面边线(系统会自动加亮选取的边线):单击功能选项卡区域中的按钮,此时出现操控板.在操控板中按下按钮(延伸类型为至平面),在系统的提示下.选取图13.1.23所示的表面为延伸终止面,在操控板中单击按钮.完成后的延伸曲面如图13.1.24所示。
    Step9在“分型面”选项卡中单击“确定”按钮,完成分型面的创建.
延伸后
Task5.
创建滑块分型曲面
Stagel.采用复制法创建分型面
    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,在弹出的“属性”对话框中输入分型面名称slide ps.然后单击按钮.
.    Step3.通过曲面复制的方法.复制模型的外表面.操作方法如下:遮蔽坏料和主分型面:取消参考模型的遮蔽:选取图13.1.25所示的模型外表面:单击功能选项卡区域中的“复制”按钮,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:在”曲面:复制”操控板中单击按钮。
    Step4.修剪复制的分型面.选取图 13.1.25所示的修剪面组,从列表中选择项:单击功能选项卡区域中的按钮.此时系统弹出“曲面修剪”操控板:选取Task4中创建的曲线为修剪对象.调整箭头方向如图13.1.26所示。在“曲线修剪”操控板中单击按钮.
   复制分型面
 Step5.通过曲面复制的方法,复制图13.1.27所示的模型的两个特征表面.操作方法如下:按住Ctrl键选取模型中的两个特征表面:单击功能选项卡区域中的“复制”按钮,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:在”曲面:复制”操控板中单击按钮
  模型内表面
Step6.将Step4创建的修剪曲面和Step5创建的复制曲面合并在一起.按住Ctrl键.选取Step4的修剪曲面和Step5的复制曲面:击功能选项卡区域的按钮,此时系统弹出“合并”操控板;在操控板中单击选项按钮,在“选项”界面中选中单选项:在“合并”操控板中单击按钮:取消坯料的遮蔽.
    Step7.延伸复制的滑块分型面.选取图13.1.28所示的复制曲面边线(系统会自动加亮选取的边线),从列表中选择项:单击功能选项卡区域中的按钮,此时出现操控板,此时系统弹出操控板.在操控板中单由按钮,在弹出的列表中单击按钮,在弹出的列表中单击“细节‘按钮,此时系统弹出“链”对话框,在“链”对话框中选单选项.然后选中单选项,单击对话框中的按钮,按下按钮(延伸类型为至平面),在系统的提示下,选取图13.1.28所示的表面为延伸终止面,在操控板中单击按钮,完成延伸曲面的创建。完成后的延伸曲面如图13.1.29所示。
    Step8.在“分型面”选项卡中单击“确定”按钮,完成分型面的创建。
Task6.用主分型面创建上、下两个体积块
    延伸后
 Step1.取消主分型面的遮蔽.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.在系统的提示下,选取主分型面,在“选择”对话框中单击按钮.在“分割“对话框中单击按钮.
    Step4.系统弹出“属性”对话框.同时坯料中分型面上侧的部分变亮.如图13.1.30所示,然后输入体积块名称upper vol.单击按钮.
    steps.系统再次弹出“属性”对话框,同时坯料中分型面下侧的部分变亮,如图13.1.31所示,然后输入体积块名称lower vol,单击按钮.
着色后的上侧部分
Task7.
创建滑块体积块
  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.用“列表选取”的方法选取分型面.在系统的提示下.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:在系统弹出的“从列表中拾取”对话框中单击列表中的分型面,然后单击按钮;然后单击“选择”对话框中的按钮;系统弹出菜单,选中复选框.然后选择命令.
  Step5.单击“分割”对话框中的按钮.
    Step6.此时系统弹出“属性’对话框,同时体积块的滑块部分变亮,单击”着色“按钮,然后在对话框中输入名称slide vol,着色后的滑块分型曲面如图13.1.32所示,单击按钮。
滑块体积块
Task8.
抽取模具元件及生成浇注件
浇注件命名为PANEL MOLDING.
Task9.定义开模动作
Stagel.将参考零件、坯料、分型面在模型中遮蔽起来
    Stage2.移动上模
  Step1.单击功能选项卡区域中的“模具开模”按钮,系统弹出菜单管理器。
    Step2.在弹出的菜单管理器中依次单击命令.系统弹出“选择”对话框.
    Step3.用“列表选取”的方法选取要移动的模具元件.在系统的提示下.先将鼠标指针移至模型中的上模位置,并右击.再选取快捷菜单中的命令:在系统弹出的“从列表中拾取“对话框中.单击列表中的上模模具零件.然后单击按钮:在”选择“对话框中单击按钮.
  Step4.在系统的提示下,选取图13.133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-200.0.按回车键。
  Step5.在菜单中选择命令,完成上模的移动.
Stage3.移动滑块
参考Stage步骤,在菜单中选择命令,选择滑块.移动方向如图13.1.34所示,移动距离位为50.0,按回车键.选择命令。
    移动滑块
Stage4.
移动下模
  Step1.参考Stage2步操,在菜单中选择命令下模的移动方向如图13.1.35所示,移动距离值为100.0.选择命令.
移动铸件
Step2. 在菜单中选择命令,完成模具的开启.
Step3.保存文件.单击功能选项卡区域中的按钮,在系统弹出的下拉菜单中单击按钮,选择下拉菜单命令,完成带滑块的模具型腔设计。
13.1.4塑料顾问分析
    塑料顾问是Creo 3.0系统的分析模块之一,在该模块中,用户通过简单的设定后.系统将自动对塑料射出的成型模流进行分析。这样在模具设计阶段,设计者就能了解塑料在模穴中的填充情况。下面简要介绍塑料顾问在本例中的应用。
    Stepl.设置工作目录及打开文件.将工作目录设置至D:\creo3.3\work\ch 13.01.04;选择下拉菜单命令,打开浇铸件panel molding_ok.prt.
  Step2.在快速访问工具栏中单击“Plastic Advisor"按钮,进入“塑料顾问”模块.
Step3.在系统弹出的“选择’对话框中单击按钮,进入Plastic Advisoi 7.0操作界面,系统显示panel molding ok窗口.
    说明:在不清楚浇口的最佳位置时,则可以不进行基准点的选择.直接单击按钮.
  Step4.分析最佳浇口位置.在Plastic Advisor 7.0操作界面工具栏中单击按钮.系统弹出"Analysis Wizard-Analysis Selection"(分析选择)对话框.在该对话框中选中复选框,单击按钮(接受塑料材料类型及默认工艺参数).系统经过一段时间的计算.就会弹出“Results Summary”对话框.显示大概的分析结果,然后单击按钮.关闭对话框.分析结果如图13.1.36所示:在工具栏中的播放控制工具条中单击“播放”按钮,在注射过程中的浇口位置分布情况。
    说明:图13.1.36所示模腔中(塑件上)不同的位置显示不同的颜色,不同的颜色代表不同的浇口位置质量.在屏幕右部带有浇口位置质量刻度的竖立颜色长条上,可查出每个部位的浇口位置质量.在颜色长条上,红色区域表示创建浇口位置质量,蓝色区域表示创建浇口位置质量.
    浇口位置分析
Step5.模拟注射分析.在Plastic Advisor 7.0操作界面工其栏中单击按钮,在图13.1.37所示的位置单击一点.以确定浇口位置.此时系统弹出图13.1.38所示的对话框,单击按钮:在Plastic Advisor 7.0操作界面工具栏中单击按钮,系统弹出" AnalysisWizard-Analysis Selection"(分析选择)对话框.在该对话框中选中复选框,然后单击按钮(接受塑料材料类型及工艺默认参数).此时系统弹出图13.1.38所示的对话框,单击按钮,此时系统开始注射模拟分析,如图13.1.39所示:注射模拟分析后,系统弹出“Results Summary"对话框,单击按钮,注射分析结果如图13.1.40
所示。
说明:围13.1.40所示模腔中(塑件上)显示绿色,表示此塑件在完成注射后能够注满.
 注射模拟分析
Step6.对塑件进行熔接痕分析.在工具栏中单击“熔接痕分析”按钮,可以检查塑件上出现的Weld Line熔接痕位置。此时系统将会在塑件上给出可能产生熔接痕的位置,分析结果表明该塑件在注塑的过程中会产生熔接痕,分析结果如图13.1.41所示.
   注射分析结果
说明:熔接痕是由于来自不同方向的熔触塑料前端部分被冷却,在结合处未能完全触合而产生的.在结合处开设冷料穴、提高喷嘴温度、提高塑料温度、提高模具温度,可避免产生熔接痕.
  Step7.对塑件进行气泡分析.在工具栏中单击按钮.可以检查塑件上出现的Air Trap(气泡)位置.此时系统将会在塑件上给出可能产生气泡的位置,分析结果表明该塑件在注塑的过程中会产生气泡,分析结果如图13.1.42所示.
进行气泡分析结果
说明:熔触塑料进入模腔后,如果模腔内的气体没有完全排除,会在塑件表面产生气池.在气泡出现的位置开设排气结构,可防止气泡的产生.
  Step8.关闭模流分析窗口,在弹出的对话框中单击按钮,完成塑件分析操作.
    说明:读者可以参考第10章继续往下进行一些其他的分析,如填充质量、注射温度、注射压力以及注射时间等的分析,此处就不再介绍了.
 
 

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