2.5.1 分型准备
行业知识链接:大多数塑料成型模具,除EMD 加工外还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命,提高切削性能,减少表面粗糙度,塑料模具用钢的硬度必须适当。如图2-134所示是整套模具的拆分状态。
图2-134 拆分模具
1.定义主开模方向
定义主开模方向是定义产品模型在模具中开模的方向,并定义型芯面、型腔面、其他面及无拔模角度的面在产品模型上的位置。当修改主开模方向时,需重新计算型芯和型腔等部分。下面将介绍定义主开模方向的一般操作过程。
选择【插入】|【脱模方向】|【脱模方向】命令,系统弹出如图2-135所示的【主要脱模方向定义】对话框。
图2-135 一般情况下和单击【更多】按钮后的【主要脱模方向定义】对话框
打开【主要脱模方向定义】对话框后,接受系统默认的开模方向,单击【锁定】按钮,在界面中选取零件几何体,结果如图2-136所示。
图2-136 选择零件
在Visualization选项组中选中Explode单选按钮,然后在下面的微调框中输入数值“50”,结果如图2-137所示。
图2-137 分解区域视图
提示:通过分解区域视图,可以清楚地看到产品模型上存在的型芯面、型腔面、其他面及无拔模角度的面,为后面的定义做好准备。
在【主要脱模方向定义】对话框中单击【确定】按钮,此时【主体拔模Direction】对话框进程条开始显示计算的过程,如图2-138所示,计算完成后在特征树中将增加型芯和型腔节点,如图2-139所示。
图2-138 【主体拔模Direction】对话框
图2-139 新增节点
【主要脱模方向定义】对话框中各选项的说明如下。
(1)【形状】选项组:该选项组中包含模型选择框、【选择形状】按钮、【提取颜色】按钮和【颜色】按钮,分别用于选择产品模型、提取型芯和型腔区域和设置颜色。单击Selected Shapes按钮,弹出【图元】对话框,进行模型的选择,如图2-140所示。
图2-140 【图元】对话框
(2)【脱模方向】选项组:该选项组用于确定开模的方向。
●【方向】选择框:用于显示模型的脱模方向。
●【锁定】按钮:锁定当前的脱模方向。
●【飞行分析(Fly Analysis)】按钮:将光标移动到曲面上,将显示曲面与拔模之间的夹角,如图2-141所示。
图2-141 曲面与拔模的夹角
●【快速分离】按钮:按照系统自动计算的脱模方向快速分离型芯和型腔。
●【指南针方向】按钮:按照指南针方向分离型芯和型腔。
●【其他转换为型芯】按钮:将其他部分转换为型芯。
●【其他转换为型腔】按钮:将其他部分转换为型腔。
●【减少转移】按钮:不进行型芯、型腔、其他部分之间的转换。
●【无脱模方向转换为其他】按钮:将无脱膜方向的部分转换为其他部分。
●【优化转换】按钮:按照系统最优化的方法进行转换。
●【切换型芯和型腔】按钮:在型芯和型腔之间进行转换。
●【撤销】按钮:撤销所有进行的脱模方法操作。
●【复位】按钮:对撤销的脱模方法操作复位。
●【计算】按钮:按照计算的脱模线分离型芯和型腔。
(3)Areas to Extract(抽取面积)选项组:该选项组用于显示模型各个区域的颜色及曲面面积。
●Core(型芯):型芯区显示为红色。
●Cavity(型腔):型腔区显示为绿色。
●Other(其他):既不属于型芯区也不属于型腔区的区域,显示为青绿色。
●No Draft(非拔模面):垂直于开模面的非拔模面区显示为粉红色,具有0°的脱模斜度。
(4)Visualization(可见性)选项组:该选项组用于设置曲面的显示颜色。
●【面Display(显示曲面)】单选按钮:系统默认选中此单选按钮,当用户选取一个曲面后,各个曲面的颜色就会显示出来。
●Facets Display(显示小曲面)单选按钮:当曲面上有一个小平面不能确定是型芯还是型腔区域时,系统就会自动将这一区域定义到其他面区域,此时可选中此单选按钮,系统会将其他面定义到型腔或型芯区域。
●Explode(分解)单选按钮:选中此单选按钮后,可在下面的微调框中输入一个数值来定义型芯与型腔区域的间距。
(5)Local transfer(局部转换)选项组
●Facets to ignore(可忽略的小平面)复选框:只有当选中Explode复选框后,才会加亮显示,选中后系统可将此区域面定义到型芯或型腔区域,还可移动此复选框后的滑块来调节百分率。
●Target(目标)复选框:只有单击【锁定】按钮后,此复选框才会显示出来,选中后可通过右侧的按钮选择型芯面、型腔面、其他面和非拔模面来定义目标面,另外可在最右侧的下拉列表框中选择No propagation(无拓展)、Point continuity(点连续)、No draft faces(非拔模面)和By area(面区域)选项来定义选择面的方式。
●Core(型芯):单击该按钮后,其他面会转为型芯面。
●Cavity(型腔)】:单击该按钮后,其他面会转为型腔面。
●Other(其他)】:单击该按钮后,其他面会转为型腔或型芯面。
●No Draft(非拔模面)】:单击该按钮后,型腔或型芯面会进行分割,将分割后的某些面转为其他面。
2.移动元素
移动元素是指从一个区域向另一个区域转移元素,但在零件上至少要定义一个主开模方向。下面讲述移动元素的一般操作过程。
选择【插入】|【脱模方向】|【变换】命令,系统弹出如图2-142所示的【变换图元】对话框。
图2-142 【变换图元】对话框
在【变换图元】对话框的【目标地】下拉列表框中选择【型腔.1】选项,然后选取3个曲面,结果如图2-143所示。
图2-143 选取型腔区域
在【变换图元】对话框中单击【确定】按钮,完成型芯和型腔区域的设定。移动元素后的特征树如图2-144所示。
图2-144 特征树变化
【变换图元】对话框中各选项的说明如下。
(1)【延伸形式】下拉列表框:该下拉列表框中包括三个选项。
●【未增长】选项:选择此选项,可在模型中对单个曲面进行选取。
●【点连续】选项:选择此选项,选取一个曲面后,系统可选取所有与选取的曲面相连的同种颜色区域。
●【相切连续】:选择此选项,选取一个曲面后,系统可选取所有与选取曲面相切的同种颜色区域。
●【框选】按钮:单击该按钮后,可在模型中框选所要选取的区域。
其下的列表框,显示所选择的图元信息。
(2)【移除图元】:单击该按钮后,可删除选取的曲面。
●【修改图元】按钮:单击该按钮后,可修改选取的曲面。
●【移动】单选按钮:选中该单选按钮后,可将选取的曲面指定到定义的区域,系统默认选中此单选按钮。
●【复制】单选按钮:选中该单选按钮后,可将选取的曲面指定到定义的区域,同时对选取的曲面进行复制。
(3)【目标地】下拉列表框:该下拉列表中包括三个选项。
●【型芯.1】选项:选择此选项,可将选取的曲面定义到型芯区域。
●【型腔.1】选项:选择此选项,可将选取的曲面定义到型腔区域。
●【其他】:选择此选项,可将选取的曲面定义到其他区域。
在【变换图元】对话框的【目标地】下拉列表框中选择【型芯.1】选项,然后在【延伸形式】下拉列表框中选择【未增长】选项,再选取3个曲面,结果如图2-145所示。
图2-145 定义型芯区域
3.集合曲面
如果将“其他区域”和“非拔模区域”中的面定义到型芯或型腔中,型芯和型腔区域就由很多小面构成,不利于后面的操作。因此,可以通过CATIA提供的【聚集模具区域】命令来将这些小面连接成整体,以提高操作效率。下面讲述集合曲面的一般操作过程。
1)集合型芯曲面
选择【插入】|【脱模方向】|【聚集模具区域】命令,系统弹出如图2-146所示的【聚集曲面】对话框。
图2-146 【聚集曲面】对话框
【聚集曲面】对话框中各选项的说明如下。
●【选择模具区域】选项组:该选项组的下拉列表框中包括三个选项。
◆【未选择】选项:选择此选项,表示没有集合的曲面。
◆【型芯.1】选项:选择此选项,表示型芯区域集合的曲面。
◆【型腔.1】选项:选择此选项,表示型腔区域集合的曲面。
●【曲面清单】选项组:该选项组的列表框中显示要集合的曲面。
●【创建连结基准】复选框:选中该复选框,可在集合的区域中创建一个曲面或连接,并且原来的曲面被删除。
在【聚集曲面】对话框的【选择模具区域】下拉列表框中选择【型芯.1】选项,此时系统会自动在【曲面清单】列表框中显示要集合的曲面。在【聚集曲面】对话框中选中【创建连结基准】复选框,单击【确定】按钮,可以完成型芯曲面的集合,操作前后的特征树显示如图2-147所示。
图2-147 聚集型芯曲面
2)集合型腔曲面
选择【插入】|【模型】|【聚集模具区域】命令,在【聚集曲面】对话框的【选择模具区域】下拉列表框中选择【型腔.1】选项,此时系统会自动在【曲面清单】列表框中显示要集合的曲面。在【聚集曲面】对话框中选中【创建连结基准】复选框,单击【确定】按钮,可以完成型腔曲面的集合。
4.创建曲面分解视图
在完成型芯面与型腔面的定义后,需要通过【分解视图】命令来观察定义后的型芯面与型腔面是否正确,将检查零件表面上可能存在的问题直观地反映出来。下面介绍创建曲面分解视图的一般操作过程。
选择【插入】|【脱模方向】|【分解视图】命令,系统弹出如图2-148所示的【分解视图】对话框。在【分解数值】微调框中输入数值“10“,按Enter键,结果如图2-149所示。在【分解视图】对话框中单击【取消】按钮,完成曲面分解视图的创建。
图2-148 【分解视图】对话框
图2-149 分解效果
提示:此模型中只有一个主方向,系统会自动选取移动方向,爆炸效果显示的型芯面与型腔面完全分开,没有多余的面,说明前面移动元素没有错误。
5.创建修补面
在进行模具分型前,有些产品体上有开放的凹槽或孔,此时就要对产品模型进行修补,否则无法完成模具的分型操作。下面介绍模型修补的一般操作过程。
选择【插入】|【几何图形集】命令,系统弹出如图2-150所示的【插入几何图形集】对话框。在【名称】文本框中输入“Repair_surface”,选择【父级】下拉列表框中的MoldedPart默认选项,然后单击【确定】按钮。
图2-150 【插入几何图形集】对话框
【插入几何图形集】对话框中各选项的说明如下。
(1)【名称】文本框:可在该文本框中输入几何图形集的名称。
(2)【父级】下拉列表框:用于定义当前创建的几何图形集位于某个图形集内部。
选择【插入】|【曲面】|【填充】命令,系统弹出【填充曲面定义】对话框,如图2-151所示,选取边线1和边线2,然后单击【确定】按钮,创建结果如图2-152所示。
图2-151 选取边界线
图2-152 创建的修补面