模具數(shù)字化設(shè)計與制造

1、模具數(shù)字化設(shè)計與制造模具數(shù)字化設(shè)計與制造 項(xiàng)目二項(xiàng)目二 復(fù)雜型芯塑料模具設(shè)計與加工復(fù)雜型芯塑料模具設(shè)計與加工 威海職業(yè)學(xué)院工業(yè)技術(shù)系威海職業(yè)學(xué)院工業(yè)技術(shù)系任務(wù)一任務(wù)一 造型基本操作認(rèn)知造型基本操作認(rèn)知 一、一、 模具零件建模的基本特征模具零件建模的基本特征二、二、 模具零件建模的放置特征模具零件建模的放置特征 一、一、 模具零件建模的基本特征模具零件建模的基本特征特征是特征是Pr0Pr0ENGINEER Wildfire 3.0ENGINEER Wildfire 3.0中構(gòu)成模具零件的基本中構(gòu)成模具零件的基本單元，模具零件模型的創(chuàng)建過程就是一系列特征的創(chuàng)建過程單元，模具零件模型的創(chuàng)建過程就是一

2、系列特征的創(chuàng)建過程。在。在Pr0Pr0ENGINEER Wildfire 3.0ENGINEER Wildfire 3.0中，最常用也是最基本的中，最常用也是最基本的創(chuàng)建特征的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和混合。除了復(fù)雜的創(chuàng)建特征的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和混合。除了復(fù)雜的曲面創(chuàng)建之外，多數(shù)模具零件模型都可以通過這幾種基本方曲面創(chuàng)建之外，多數(shù)模具零件模型都可以通過這幾種基本方法來實(shí)現(xiàn)，在法來實(shí)現(xiàn)，在Pr0Pr0ENGINEER Wildfire 3.0ENGINEER Wildfire 3.0中這幾種基本特中這幾種基本特征的創(chuàng)建都有相應(yīng)的快捷按鈕。征的創(chuàng)建都有相應(yīng)的快捷按鈕。拉伸特征旋轉(zhuǎn)特征掃描特

3、征混合特征 1. 1. 拉伸特征拉伸特征當(dāng)模型垂直某個方向的截面完全一樣時，可以使用該方法。拉伸特當(dāng)模型垂直某個方向的截面完全一樣時，可以使用該方法。拉伸特征的原理是：在垂直該方向的某個平面上繪制一個截面，然后讓該征的原理是：在垂直該方向的某個平面上繪制一個截面，然后讓該截面沿垂直繪圖方向生長一定的深度，如下圖所示的實(shí)體就是通過截面沿垂直繪圖方向生長一定的深度，如下圖所示的實(shí)體就是通過拉伸的方法得到的。拉伸的方法得到的。 拉伸特征 例一：拉伸特征的建立 在菜單中選擇在菜單中選擇【插入拉伸插入拉伸】命令或單擊工具欄中的命令或單擊工具欄中的 按鈕，在主視區(qū)下方出現(xiàn)拉伸特征操控板，如圖所示：按鈕，在

4、主視區(qū)下方出現(xiàn)拉伸特征操控板，如圖所示：拉伸特征操控板在操控板中單擊在操控板中單擊【放置放置】按鈕，出現(xiàn)按鈕，出現(xiàn)【草繪草繪】對話框，如圖所示。在對話框，如圖所示。在對話框中指定草繪平面和草繪方向。在繪圖區(qū)域選擇對話框中指定草繪平面和草繪方向。在繪圖區(qū)域選擇TOP面為草繪平面為草繪平面。這時在草繪方向分組框中會自動出現(xiàn)缺省草繪視圖方向。使用面。這時在草繪方向分組框中會自動出現(xiàn)缺省草繪視圖方向。使用【反向反向】按鈕可以更改草繪視圖方向，單擊按鈕可以更改草繪視圖方向，單擊【草繪草繪】按鈕，進(jìn)入草繪窗按鈕，進(jìn)入草繪窗口?？??！静堇L】對話框接受系統(tǒng)自動選擇的尺寸標(biāo)注參考或者更改尺寸標(biāo)注參考。單擊接受系

5、統(tǒng)自動選擇的尺寸標(biāo)注參考或者更改尺寸標(biāo)注參考。單擊【關(guān)閉關(guān)閉】按按鈕關(guān)閉鈕關(guān)閉【參照參照】對話框。對話框。進(jìn)入草繪環(huán)境，使用草繪工具繪制草圖，在繪圖區(qū)域繪制如圖所示的截面，進(jìn)入草繪環(huán)境，使用草繪工具繪制草圖，在繪圖區(qū)域繪制如圖所示的截面，畫好后單擊工具欄上的畫好后單擊工具欄上的 按鈕按鈕 。草繪圖指定截面拉伸成實(shí)體或是曲面。其按鈕分別是指定截面拉伸成實(shí)體或是曲面。其按鈕分別是 和和 ，單擊，單擊 鈕生成實(shí)鈕生成實(shí)體。體。指定拉伸方式。拉伸方式有多種，如拉伸到給定值、貫通、拉伸到下一表指定拉伸方式。拉伸方式有多種，如拉伸到給定值、貫通、拉伸到下一表面及拉伸到指定點(diǎn)、曲線或者曲面等。面及拉伸到指定

6、點(diǎn)、曲線或者曲面等。 下面是幾種不同拉伸方式的說明。下面是幾種不同拉伸方式的說明。 【可變可變】：從草繪平面以指定的深度值拉伸。本例就是使用這種方法。：從草繪平面以指定的深度值拉伸。本例就是使用這種方法。 【對稱對稱】：在草繪平面的每側(cè)以指定深度值的一半拉伸。：在草繪平面的每側(cè)以指定深度值的一半拉伸。 【到選定項(xiàng)到選定項(xiàng)】：拉伸到指定的點(diǎn)、線、面。：拉伸到指定的點(diǎn)、線、面。 【到下一個到下一個】：拉伸截面直至下一曲面。使用此選項(xiàng)，在特征到達(dá)最后一：拉伸截面直至下一曲面。使用此選項(xiàng)，在特征到達(dá)最后一個曲面時將其終止。個曲面時將其終止。 【穿透穿透】：拉伸截面，使之與所有曲面相交。使用此項(xiàng)，在特征

7、到達(dá)第一：拉伸截面，使之與所有曲面相交。使用此項(xiàng)，在特征到達(dá)第一個曲面時將其終止。個曲面時將其終止。 【穿至穿至】：將截面拉伸，使其與選定曲面或平面相交。：將截面拉伸，使其與選定曲面或平面相交。 指定拉伸方向，單擊按鈕指定拉伸方向，單擊按鈕 更改拉伸方向，即特征的生長方向。更改拉伸方向，即特征的生長方向。 定義切除材料屬性，這是一個可選屬性，這里不選此項(xiàng)。單擊定義切除材料屬性，這是一個可選屬性，這里不選此項(xiàng)。單擊 按按鈕后拉伸特征將切除已有的模型材料。鈕后拉伸特征將切除已有的模型材料。 在操控板中輸入拉伸高度在操控板中輸入拉伸高度40，也可以用鼠標(biāo)直接拖曳實(shí)體，拉伸至，也可以用鼠標(biāo)直接拖曳實(shí)體

8、，拉伸至適當(dāng)高度位置。適當(dāng)高度位置。 這時拉伸特征所有的參數(shù)就都定義完畢，單擊操控板上的這時拉伸特征所有的參數(shù)就都定義完畢，單擊操控板上的 按鈕即按鈕即可完成特征創(chuàng)建。可以看到繪圖區(qū)域出現(xiàn)了所需的拉伸特征，此時可可完成特征創(chuàng)建?？梢钥吹嚼L圖區(qū)域出現(xiàn)了所需的拉伸特征，此時可以將它旋轉(zhuǎn)到一個看起來比較直觀的視角，如圖所示：以將它旋轉(zhuǎn)到一個看起來比較直觀的視角，如圖所示：創(chuàng)建好的特征 2. 2. 旋轉(zhuǎn)特征旋轉(zhuǎn)特征旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建過程是在某個平面上繪制一個截面和一條中心線，將截旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建過程是在某個平面上繪制一個截面和一條中心線，將截面以中心線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個角度，從而得到一個幾何體。面以中心線為旋

9、轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個角度，從而得到一個幾何體。 下面通過繪制圖所示的旋轉(zhuǎn)體來學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)特征的建立。特征生成過程如下面通過繪制圖所示的旋轉(zhuǎn)體來學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)特征的建立。特征生成過程如下：下：旋轉(zhuǎn)特征圖 選擇選擇【插入旋轉(zhuǎn)插入旋轉(zhuǎn)】命令或單擊命令或單擊 按鈕。在主視區(qū)下方出現(xiàn)如按鈕。在主視區(qū)下方出現(xiàn)如圖所示的旋轉(zhuǎn)特征操控板。圖所示的旋轉(zhuǎn)特征操控板。設(shè)定草繪截面屬性。單擊操控板上的設(shè)定草繪截面屬性。單擊操控板上的【放置定義放置定義】按鈕，彈按鈕，彈出出【草繪草繪】對話框，在對話框中指定草繪平面和草繪參考方向?qū)υ捒颍趯υ捒蛑兄付ú堇L平面和草繪參考方向。單擊。單擊【草繪草繪】按鈕，完成設(shè)置之后系統(tǒng)會自動彈出按鈕，完成

10、設(shè)置之后系統(tǒng)會自動彈出【參照參照】對話框。對話框。旋轉(zhuǎn)特征操控板 在在【參照參照】對話框接受系統(tǒng)自動選擇的尺寸標(biāo)注參考或更改尺寸對話框接受系統(tǒng)自動選擇的尺寸標(biāo)注參考或更改尺寸標(biāo)注參考。標(biāo)注參考。進(jìn)入草繪環(huán)境，使用草繪工具繪制草圖，繪制如圖進(jìn)入草繪環(huán)境，使用草繪工具繪制草圖，繪制如圖3-13所示的截所示的截面草圖與旋轉(zhuǎn)中心線。當(dāng)截面與中心線都繪制完成且給予足夠的面草圖與旋轉(zhuǎn)中心線。當(dāng)截面與中心線都繪制完成且給予足夠的尺寸約束之后，選擇尺寸約束之后，選擇【草繪完成草繪完成】命令或單擊工具欄上的命令或單擊工具欄上的 按按鈕，即可完成截面與旋轉(zhuǎn)中心線的繪制。鈕，即可完成截面與旋轉(zhuǎn)中心線的繪制。指定截面

11、旋轉(zhuǎn)成實(shí)體或是曲面，其按鈕分別是指定截面旋轉(zhuǎn)成實(shí)體或是曲面，其按鈕分別是 和和 。這里選。這里選擇擇 按鈕。按鈕。所繪制的旋轉(zhuǎn)體的截面圖指定旋轉(zhuǎn)的方式。旋轉(zhuǎn)方式有很多種，如旋轉(zhuǎn)給定值、旋轉(zhuǎn)到下一表指定旋轉(zhuǎn)的方式。旋轉(zhuǎn)方式有很多種，如旋轉(zhuǎn)給定值、旋轉(zhuǎn)到下一表面、旋轉(zhuǎn)到指定點(diǎn)、曲線或曲面等。這里選擇面、旋轉(zhuǎn)到指定點(diǎn)、曲線或曲面等。這里選擇 按鈕。按鈕。指定旋轉(zhuǎn)方向。可以通過單擊指定旋轉(zhuǎn)方向。可以通過單擊 按鈕改變旋轉(zhuǎn)的方向，即特征的生長按鈕改變旋轉(zhuǎn)的方向，即特征的生長方向。方向。定義切除材料屬性。通過選擇定義切除材料屬性。通過選擇 按鈕可以定義切除材料屬性，這是一按鈕可以定義切除材料屬性，這是一個

12、可選屬性，這里不選此項(xiàng)。個可選屬性，這里不選此項(xiàng)。設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度，輸入旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定旋轉(zhuǎn)角度，輸入旋轉(zhuǎn)角度360。完成以上步驟后單擊操控板中的完成以上步驟后單擊操控板中的 按鈕即可完成此特征的創(chuàng)建按鈕即可完成此特征的創(chuàng)建 3. 3. 掃描特征掃描特征 掃描特征的創(chuàng)建過程是，在某個平面繪制一個掃描截面，在另外一掃描特征的創(chuàng)建過程是，在某個平面繪制一個掃描截面，在另外一個平面繪制一條軌跡線，截面沿軌跡線掃過得到的幾何模型就是掃個平面繪制一條軌跡線，截面沿軌跡線掃過得到的幾何模型就是掃描特征。描特征。 具體操作步驟如下：具體操作步驟如下：創(chuàng)建掃描軌跡線。在菜單欄中選擇創(chuàng)建掃描軌跡線。在菜單欄中選擇【插入

13、模型基準(zhǔn)草繪曲線插入模型基準(zhǔn)草繪曲線】命令或單擊命令或單擊 按鈕，在按鈕，在【草繪基準(zhǔn)曲線草繪基準(zhǔn)曲線】對話框中，選擇對話框中，選擇TOP面作面作為草繪面，采用缺省視角方向，單擊為草繪面，采用缺省視角方向，單擊【草繪草繪】按鈕，系統(tǒng)自動進(jìn)入按鈕，系統(tǒng)自動進(jìn)入繪制草圖模式，繪制如圖所示的基準(zhǔn)曲線單擊繪制草圖模式，繪制如圖所示的基準(zhǔn)曲線單擊 按鈕完成。按鈕完成。繪制的掃描軌跡線 在菜單欄中選擇在菜單欄中選擇【插入掃描伸出項(xiàng)插入掃描伸出項(xiàng)】命令，系統(tǒng)會自動彈出命令，系統(tǒng)會自動彈出對話框，如圖所示，選取掃描的軌跡線。對話框，如圖所示，選取掃描的軌跡線。系統(tǒng)自動彈出要草繪的截面，即掃描特征的截面圖，如圖

14、所示，系統(tǒng)自動彈出要草繪的截面，即掃描特征的截面圖，如圖所示，單擊單擊 按鈕完成草圖。按鈕完成草圖。單擊操控板中的單擊操控板中的 按鈕完成特征的繪制，這時可以看到生成的掃按鈕完成特征的繪制，這時可以看到生成的掃描特征，如圖所示。描特征，如圖所示。繪制的掃描截面 掃描對話框 生成的掃描特征 4. 4. 混合特征混合特征 混合特征的創(chuàng)建過程是，在兩個或兩個以上的截面之間創(chuàng)建混合特征的創(chuàng)建過程是，在兩個或兩個以上的截面之間創(chuàng)建模型特征?；旌咸卣靼雌渖煞绞降牟煌譃槠叫?、旋轉(zhuǎn)模型特征?；旌咸卣靼雌渖煞绞降牟煌譃槠叫?、旋轉(zhuǎn)、一般、一般3種形式。種形式。平行：其特征截面相互平行且位于相同的繪圖平

15、面，這是最平行：其特征截面相互平行且位于相同的繪圖平面，這是最簡單的混合特征。簡單的混合特征。旋轉(zhuǎn)：使用此特征，生成的混合特征將依照所定義的坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)：使用此特征，生成的混合特征將依照所定義的坐標(biāo)系統(tǒng)繞其統(tǒng)繞其Y軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度范圍為軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度范圍為 0 l20 。一般：它與旋轉(zhuǎn)選項(xiàng)相似，每個特征截面的繪制都需要坐標(biāo)一般：它與旋轉(zhuǎn)選項(xiàng)相似，每個特征截面的繪制都需要坐標(biāo)系統(tǒng)的輔助。繪制特征截面的過程中，系統(tǒng)將要求依照坐標(biāo)系統(tǒng)的輔助。繪制特征截面的過程中，系統(tǒng)將要求依照坐標(biāo)系的系的X、 Y、Z軸分別輸入旋轉(zhuǎn)角度值，旋轉(zhuǎn)角度范圍軸分別輸入旋轉(zhuǎn)角度值，旋轉(zhuǎn)角度范圍-120l20 ?！净旌稀窟x項(xiàng)菜

16、單利用混合特征創(chuàng)建實(shí)體利用混合特征創(chuàng)建實(shí)體 二、二、 模具零件建模的放置特征模具零件建模的放置特征拔模斜度拔模斜度特征特征抽殼特征抽殼特征筋特征筋特征圓角特征圓角特征倒角特征倒角特征孔特征孔特征放置特征放置特征 1. 1.孔特征孔特征孔特征是機(jī)械模具零件設(shè)計上最常用的特征之一。圓孔的形狀多樣、位置靈孔特征是機(jī)械模具零件設(shè)計上最常用的特征之一。圓孔的形狀多樣、位置靈活，對于組孔還有較高的位置精度。因此，在創(chuàng)建圓孔特征時，一方面需要活，對于組孔還有較高的位置精度。因此，在創(chuàng)建圓孔特征時，一方面需要準(zhǔn)確確定圓孔的直徑和深度以及圓孔的式樣等特征尺寸，另一方面還需要準(zhǔn)準(zhǔn)確確定圓孔的直徑和深度以及圓孔的式

17、樣等特征尺寸，另一方面還需要準(zhǔn)確確定圓孔在實(shí)體上的相對位置即圓孔的定位尺寸。確確定圓孔在實(shí)體上的相對位置即圓孔的定位尺寸。 2. 2. 圓角特征圓角特征圓角特征在模具零件的設(shè)計中起著重要的作用，使用倒圓角命令可圓角特征在模具零件的設(shè)計中起著重要的作用，使用倒圓角命令可創(chuàng)建曲面問的倒圓角或中問曲面位置的倒圓角。在創(chuàng)建倒圓角時，創(chuàng)建曲面問的倒圓角或中問曲面位置的倒圓角。在創(chuàng)建倒圓角時，以下兩點(diǎn)需要引起注意：以下兩點(diǎn)需要引起注意： 1)在沒計中盡可能晚些建立倒圓角特征在沒計中盡可能晚些建立倒圓角特征(但應(yīng)在加工特征之前建立但應(yīng)在加工特征之前建立) 2)為避免創(chuàng)建從屬于倒圓角特征的子特征，在標(biāo)注特征的

18、位置尺寸為避免創(chuàng)建從屬于倒圓角特征的子特征，在標(biāo)注特征的位置尺寸時，盡量不要以圓角的邊作為參考邊，以免在以后變更設(shè)計時產(chǎn)生時，盡量不要以圓角的邊作為參考邊，以免在以后變更設(shè)計時產(chǎn)生麻煩。麻煩。 3. 3. 倒角特征倒角特征在建立基礎(chǔ)實(shí)體后，通過選擇在建立基礎(chǔ)實(shí)體后，通過選擇【插入倒角插入倒角】命令或單擊命令或單擊 按鈕按鈕來創(chuàng)建倒角，從來創(chuàng)建倒角，從【倒角倒角】菜單上我們可以看到，存在著兩種類型菜單上我們可以看到，存在著兩種類型的倒角：的倒角：【邊倒角邊倒角】和和【拐角倒角拐角倒角】，其中，其中【邊倒角邊倒角】命令用于命令用于選擇零件邊線生成倒角，而選擇零件邊線生成倒角，而【拐角倒角拐角倒角】命令用于對零件頂角進(jìn)命令用于對零件頂角進(jìn)行倒角行倒角(【拐角倒角拐角倒角】命令只能通過菜單而不能通過工具欄實(shí)現(xiàn)命令只能通過菜單而不能通過工具欄實(shí)現(xiàn))。 4. 4. 筋特征筋特征筋特征是筋特征是Pr0ENGINEER wildfire 30軟件為了讓設(shè)計者能在短時軟件為了讓設(shè)計者能在短時間內(nèi)建立加強(qiáng)筋而專門建立的，按照繪圖面的選擇，加強(qiáng)筋分為兩類間內(nèi)建立加強(qiáng)筋而專門建立的，按照繪圖面的選擇，加強(qiáng)筋分為兩類：直筋和旋轉(zhuǎn)筋。如果加強(qiáng)筋與鄰近實(shí)體相接觸的兩個面都是平面，：直筋和旋轉(zhuǎn)筋。如果加強(qiáng)筋與鄰近實(shí)體相接觸的兩個面都是平面，則這樣的加強(qiáng)筋就為直筋，如果筋是用來補(bǔ)強(qiáng)圓柱的，則這樣的加強(qiáng)則這樣的加