韓先征，夏繼梅

應(yīng)用 Application

Creo/Mold一體化設(shè)計(jì)在塑料件模具分型中的應(yīng)用

韓先征1，夏繼梅2

（1. 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東省青島市 266000；2. 山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東省濟(jì)南市 250000）

注塑模具分型主要就是通過曲面把工件實(shí)體分開成多個(gè)實(shí)體的過程。對于復(fù)雜設(shè)計(jì)模型的模具分型面多且復(fù)雜，設(shè)計(jì)生成分型面過程會使用多種工具和方法。以Creo/Mold軟件設(shè)計(jì)塑件模具為例，系統(tǒng)介紹了模型分析、鑲件設(shè)計(jì)、分型面生成及模具零件生成與操作的全過程，通過案例操作展示出Creo/Mold模具設(shè)計(jì)與建模環(huán)境的互操作性和一致性，闡述了關(guān)鍵的過程和步驟并給出設(shè)計(jì)者在總體上應(yīng)遵循的原則。

模具分型；拔模；分型面成型方法；體積塊；Creo/Mold

1 引言

塑料模具分型是模具設(shè)計(jì)與制造過程中的關(guān)鍵步驟。若塑件模型的形狀能在模具里固化成型后直接從型芯頂出，或者具有較單一分型面的模具分型較為簡單。如果塑件模型包含復(fù)雜的破孔、含有內(nèi)外側(cè)倒扣或者分型面需多個(gè)復(fù)雜曲面的情況，模具的分型就必須遵循一定的策略和過程才能順利進(jìn)行。Creo/mold是美國 PTC（參數(shù)技術(shù)公司）公司Creo軟件的模具設(shè)計(jì)專業(yè)模塊，與其基礎(chǔ)模塊具有透明、方便的互操作性在本文案例中得到驗(yàn)證。塑件模具中將設(shè)計(jì)側(cè)滑塊、斜頂和鑲塊結(jié)構(gòu)，包含了模具分型的多數(shù)典型形狀。這個(gè)設(shè)計(jì)過程如下。

1）設(shè)計(jì)模型的拔模斜度檢查。

2）創(chuàng)建模具裝配，引用設(shè)計(jì)模型，創(chuàng)建工件毛坯。

3）創(chuàng)建倒扣區(qū)域滑塊或者鑲件的體積塊。

4）創(chuàng)建分型面/分型線。

5）分型并抽取成模具零件。

6）創(chuàng)建流道/充模（模型）。

本文將以電器盒蓋零件為例，系統(tǒng)介紹其模具建模及分模過程。

2 設(shè)計(jì)模型分析檢查

模型零件具有對稱的形狀，外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖切圖如圖1所示。

首先分析模型的拔模斜度。在“模具”工具表里選擇“拔模斜度”工具，如圖2所示。

圖1 設(shè)計(jì)模型

圖2 “模具”工具表

圖3為拔模分析設(shè)置的參數(shù)。圖4為分析結(jié)果云圖，藍(lán)色的為型腔區(qū)域，紅色的為型芯區(qū)域，灰色的為豎直區(qū)域。對設(shè)計(jì)模型第二個(gè)檢查的是模型壁厚。參看圖2，選擇“厚度”工具，分析對話框如圖5所示，設(shè)定檢測的最小壁厚1.5 mm，最大壁厚3.5 mm，超出此范圍的顯示成“藍(lán)色”或“紅色”，分析的結(jié)果如圖6所示。

圖3 拔模分析對話框

圖4 拔模分析云圖

圖5 壁厚分析

圖6 壁厚分析結(jié)果

3 分模過程

首先應(yīng)創(chuàng)建模具模型，在模具模型里要裝配引用的模型和工件。為了分模順利進(jìn)行，需在軟件的環(huán)境配置文件中，將模具模型的準(zhǔn)確度選項(xiàng)：enable_absolute_ accuracy設(shè)置為“YES”。在Creo模具分型中，采用的基本順序是先創(chuàng)建滑塊、嵌件，補(bǔ)破漏孔、再創(chuàng)建分型面。先分出鑲拼的體積塊，再分出型腔的“體積塊”。圖7為“模具”工具表包含的主要工具。

圖7 分型面和模具體積塊工具

從模具體積塊工具表（如圖8所示）可以直觀地看出，創(chuàng)建模具體積塊的方法和建?；A(chǔ)模塊中的實(shí)體造型方法一樣，這個(gè)特點(diǎn)使得掌握Creo建模的人可以方便地掌握模具分型。本例中使用常用的“拉伸”工具創(chuàng)建的3個(gè)體積塊和1個(gè)斜頂體積塊，如圖9所示。

圖8 模具體積塊工具表

鑲塊零件的體積塊創(chuàng)建完成以后，下一步的操作就要進(jìn)行“補(bǔ)孔”，如圖10所示?！胺中兔妗惫ぞ弑砝镞x擇“關(guān)閉”工具。從該工具表里也可以看出，分模使用的“分型面”的創(chuàng)建工具和實(shí)體建模的高度類似性。

圖9 模具體積塊

圖10 “分型面”工具表

在“關(guān)閉”工具的“操控板”里，不要勾選“封閉所有內(nèi)環(huán)”，而是選取孔所在曲面，再選擇孔的邊，如圖11所示。對于零件上處于多個(gè)面上的孔可以采用“分型面”工具表里的“填充環(huán)”工具或其他創(chuàng)建曲面工具，如零件中的一個(gè)方孔則采用“邊界混合”面補(bǔ)孔。

創(chuàng)建主分型面，在“分型面”工具表里選擇“輪廓曲線”工具，如圖12所示。在對話框里“環(huán)選擇”選項(xiàng)里應(yīng)選擇需要的輪廓線，不需要的選擇“排除”，如圖13所示。

圖11 補(bǔ)孔

圖12 “輪廓曲線”對話框

圖13 選擇并生成“輪廓曲線”

完成“輪廓曲線”后就可以創(chuàng)建“裙邊曲面”。選擇“分型面”工具表里選擇“裙邊曲面”工具，如圖14所示。

圖14 裙邊曲面

最后一步就是模具分型，首先把“工件”體積塊減除“嵌件”體積塊，選擇“分割體積塊”工具，在主窗口右側(cè)的“菜單管理器”里選擇“一個(gè)體積塊”和“所有工件”選項(xiàng)，如圖15所示。在分割體積塊對話框里選擇定義作為工具的“分割曲面”，圖16所示。非勾選4個(gè)“孤島”體積塊為保留。

圖15 分割體積塊

圖16 “體積塊”分割

選擇已完成的“裙邊曲面”和“補(bǔ)孔”曲面為工具，分割上一步生成的體積塊成2個(gè)體積塊，即型腔和型芯，如圖17所示。分割完成后，型芯和型腔體積塊的著色圖，如圖18所示。

圖17 “體積塊”分割

4 注模和模具零件抽取

抽取模型零件，即把當(dāng)前的“體積塊”賦予模具零件生成實(shí)體，該模具共抽取5個(gè)模型，分別為型腔、型芯、側(cè)滑塊1、側(cè)滑塊2和斜頂。抽取模具零件后，設(shè)置模具特征的“顯示”與“遮蔽”，“視圖”→“模具顯示”，如圖19所示，把所有的體積塊和分型面遮蔽。模具零件著色“透明”顯示的模具裝配如圖20所示。

圖19 模具特征顯示/遮蔽

圖20 模具零件透明顯示

在CREO/Mold里需要創(chuàng)建的模具特征是流道、水線和頂桿孔，如圖21所示。對于澆口的創(chuàng)建可以在“模型”工具里選擇“拉伸”或“旋轉(zhuǎn)”工具創(chuàng)建模具裝配的特征，該特征應(yīng)在模具零件生成之后。

“充?！辈僮骶褪浅尚湍＞咝颓缓蜐部诘乃芗?，選擇“模具”→“創(chuàng)建鑄?！薄Ｕ麄€(gè)模具裝配的爆炸圖，如圖22所示。

圖21 模具特征

圖22 模具裝配爆炸圖

5 結(jié)語

[1] 韓先征，蘇慧，趙水等．Creo基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)踐[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2017．

[2] 舒詩友．復(fù)雜分型面的分型技巧[J]．智能制造，2015（4）：62-63．

[3] 李奇，朱江峰，張國文．模具構(gòu)造與制造[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2011．