注射模分型面設(shè)計(jì)中靠破孔的研究

1、注射模分型面設(shè)計(jì)中靠破孔的研究分型面是模具設(shè)計(jì)的術(shù)語(yǔ)，在Pro/E中是指將模具型腔分開(kāi)以便取出制品的分離曲面，用于分割工件或現(xiàn)有的體積塊來(lái)創(chuàng)建模具體積塊。分型面的位置選擇與外形設(shè)計(jì)是否公道，不僅直接關(guān)系模具的復(fù)雜程度，也關(guān)系著模具制件的質(zhì)量、模具的工作狀態(tài)和操縱方便的程度，因此分型面的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)中的重要一步。但現(xiàn)實(shí)生活中碰到的很多塑件，比如手機(jī)、家電遠(yuǎn)控器面板、鍵盤(pán)和顯示器殼體等，上面都有各種各樣的孔洞，不能夠直接用這些曲面來(lái)分割模具體積塊，因而在設(shè)計(jì)分型面時(shí)必須想法將這些孔洞填補(bǔ)完整，才能分割出模具型芯、型腔和滑塊等成型零件。本文針對(duì)注射模分型面設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的破孔題目，提出了較為完整的解決

2、方案，為加快先進(jìn)軟件的廣泛應(yīng)用提供了一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。1 靠破孔的基本思路零件參照模型在拔模仿向上可能會(huì)存在孔洞，分型面不能完全分割型腔，這就需要對(duì)破孔(內(nèi)部環(huán))進(jìn)行填補(bǔ)，這種填充破孔的操縱就稱(chēng)為靠破孔。修補(bǔ)破孔實(shí)質(zhì)上是填補(bǔ)小型芯(成型桿)與主型芯或型腔的直接接觸面。填補(bǔ)破孔的基本思路是:尋找分割破孔的基準(zhǔn)曲線(xiàn)，構(gòu)建填補(bǔ)破孔的基本曲面，再與內(nèi)分型面組合形成分割小型芯(成型桿)、主型芯或型腔等零件的成型表面。2 靠破孔的方法破孔的分類(lèi)可分為3種情況，以阿爾卡特OT535手機(jī)為例(如圖1)，第一類(lèi)孔是破孔在一個(gè)完整的曲面內(nèi);第二類(lèi)孔是破孔在一個(gè)完整的曲面內(nèi)但是孔的內(nèi)部有曲面;第三類(lèi)孔是破孔與兩個(gè)或者

3、兩個(gè)以上曲面相交;第四類(lèi)孔是混合孔(圖1中的混合孔與三個(gè)曲面相交，并且孔內(nèi)有倒角)。針對(duì)不同類(lèi)型的孔，總結(jié)出如下幾種填充方法。圖1 破孔的分類(lèi)2.1 復(fù)制修補(bǔ)法多孔同時(shí)復(fù)制修補(bǔ):在Surface: Copy(曲面:復(fù)制)模型對(duì)話(huà)框中，定義Fill Loop(填充環(huán))，"聚合填充"|"所有"|"增加"|"選擇第一類(lèi)孔所在的面" |"完成"，可填補(bǔ)破孔，修補(bǔ)的步驟如圖2所示。填補(bǔ)的結(jié)果如圖3所示。這種方法僅適用于第一類(lèi)孔。單孔復(fù)制修補(bǔ):在Surface: Copy(曲面:復(fù)制)模型對(duì)話(huà)框中，定義Fi

4、ll Loop(填充環(huán))，"聚合填充"| "環(huán)"| "增加"| "選擇第三類(lèi)孔的邊界種子曲線(xiàn)"|"完成"，可填補(bǔ)破孔，修補(bǔ)的步驟和結(jié)果如圖4,圖5所示。這種方法適用于第一類(lèi)孔和第三類(lèi)孔。對(duì)第一類(lèi)孔當(dāng)破孔較多時(shí)，修補(bǔ)曲面的選擇數(shù)目多，所以不推薦采用這種方法，2.2 構(gòu)建曲面修補(bǔ)法構(gòu)建簡(jiǎn)單曲面:用Extrude(拉伸)或Flat(平整)等方式，先單獨(dú)構(gòu)建封閉破孔的曲面片，再應(yīng)用曲面操控命令中的Merge(合并)命令，將曲面片與有破孔的內(nèi)分型面合并，可填補(bǔ)破孔，構(gòu)建曲面的結(jié)果如圖6所示。這種填補(bǔ)破孔的

5、方法，原理比較簡(jiǎn)單主要適用于第二類(lèi)孔。第一類(lèi)和第三類(lèi)孔也可以采用這種方法，但當(dāng)破孔較多時(shí)，構(gòu)建曲面片的數(shù)目多，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算量大，所需的時(shí)間長(zhǎng)，操縱過(guò)程也比較繁瑣。所以這種方式主要適用于少數(shù)破孔的填補(bǔ)。圖6 構(gòu)建曲面的結(jié)果構(gòu)建復(fù)雜曲面:圖1中的混合孔與3個(gè)曲面相并且孔內(nèi)有倒角，它的邊界由4條空間曲線(xiàn)組由于4條邊界曲線(xiàn)在接合點(diǎn)處相切，所以直接采交用邊界面法不能對(duì)其進(jìn)行填補(bǔ)。解決此類(lèi)題目的主要過(guò)程是:1)根據(jù)產(chǎn)品外形的走勢(shì)，利用"Curve "|"Thru Points"建立輔助曲線(xiàn)，如圖7所示，并設(shè)置曲線(xiàn)端點(diǎn)的切線(xiàn)矢量。2)利用1)中建立的輔助曲線(xiàn)和孔的任一

6、邊界曲線(xiàn)建立第一個(gè)邊界曲面。3)利用2)中所建立邊界曲面的邊界線(xiàn)與孔的另一邊界曲線(xiàn)建立第二個(gè)邊界曲面，并設(shè)置第二個(gè)邊界曲面與第一個(gè)邊界曲面的邊界條件為相切，以此類(lèi)推。4)將3個(gè)曲面進(jìn)行合并，得到圖8所示的結(jié)果。2.3 裙邊修補(bǔ)法裙邊分型面具有如下的優(yōu)良特征，使它可以輕易的填補(bǔ)曲面的孔洞。再結(jié)合分型面曲面延拓的功能，可以得到圖10所示的終極分型面。1)側(cè)面影像曲線(xiàn)的封閉環(huán)填充曲面中的孔。2)將由側(cè)面影像曲線(xiàn)創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線(xiàn)延伸到工件界。裙邊修補(bǔ)的過(guò)程:執(zhí)行"模具"| "特征"| "模具組件"| "型腔組件"| "側(cè)面影像"命令，選取需要的環(huán)路，再執(zhí)行"分型面"| "創(chuàng)建"| "增加"| "裙邊"命令，并在選擇側(cè)面影像線(xiàn)，調(diào)整延伸方向和閉合的環(huán)路，將天生圖9所示的裙邊曲面。在通過(guò)曲面復(fù)制命令，復(fù)制手機(jī)面板的外表面作為新的分型面，用Merge(合并)命令將兩個(gè)曲面合并，這樣就得到了所需要的分型面(如圖10所示)。圖11 手機(jī)殼體的消息模及鑄件的分解圖3 結(jié)論應(yīng)用上述的靠破孔的方法創(chuàng)建分型面并終極分割出的手機(jī)殼體的動(dòng)定模塊以及鑄