proe注射模分型面設(shè)計(jì)中靠破孔的研究

2013-05-16 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

徐云杰來源:萬方數(shù)據(jù)
關(guān)鍵字:注射模分型面靠破孔設(shè)計(jì) proe應(yīng)用

針對(duì)應(yīng)用proe軟件進(jìn)行注射模分型面設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的靠破孔問題,以阿爾卡特的OT535手機(jī)為例,歸納總結(jié)了設(shè)計(jì)分型面時(shí)填補(bǔ)破孔的基本思路和主要方法,解決了分型面設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。

分型面是模具設(shè)計(jì)的術(shù)語,在proe中是指將模具型腔分開以便取出制品的分離曲面,用于分割工件或現(xiàn)有的體積塊來創(chuàng)建模具體積塊。分型面的位置選擇與形狀設(shè)計(jì)是否合理,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)和操作方便的程度,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)、家電遙控器面板、鍵盤和顯示器殼體等,上面都有各種各樣的孔洞,不能夠直接用這些曲面來分割模具體積塊,因而在設(shè)計(jì)分型面時(shí)必須設(shè)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)的破孔問題,提出了較為完整的解決方案,為加快先進(jìn)軟件的廣泛應(yīng)用提供了一定的專業(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),這種填充破孔的操作就稱為靠破孔。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,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
破孔的分類可分為3種情況,以阿爾卡特OT535手機(jī)為例(如圖1),第一類孔是破孔在一個(gè)完整的曲面內(nèi);第二類孔是破孔在一個(gè)完整的曲面內(nèi)但是孔的內(nèi)部有曲面;第三類孔是破孔與兩個(gè)或者兩個(gè)以上曲面相交;第四類孔是混合孔(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)不同類型的孔,總結(jié)出如下幾種填充方法。

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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)話框中,定義Fill Loop(填充環(huán)),"聚合填充"|"所有"|"增加"|"選擇第一類孔所在的面" |"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孔。
單孔復(fù)制修補(bǔ):在Surface: Copy(曲面:復(fù)制)模型對(duì)話框中,定義Fill Loop(填充環(huán)),"聚合填充"| "環(huán)"| "增加"| "選擇第三類孔的邊界種子曲線"|"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孔和第三類孔。對(duì)第一類孔當(dāng)破孔較多時(shí),修補(bǔ)曲面的選擇數(shù)量多,所以不推薦采用這種方法,

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2.2 構(gòu)建曲面修補(bǔ)法
構(gòu)建簡單曲面: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)破孔的方法,原理比較簡單主要適用于第二類孔。第一類和第三類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)量多,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算量大,所需的時(shí)間長,操作過程也比較繁瑣。所以這種方式主要適用于少數(shù)破孔的填補(bǔ)。

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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條空間曲線組由于4條邊界曲線在接合點(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)。解決此類問題的主要過程是:
1)根據(jù)產(chǎn)品外形的走勢(shì),利用"Curve "|"Thru Points"建立輔助曲線,如圖7所示,并設(shè)置曲線端點(diǎn)的切線矢量。
2)利用1)中建立的輔助曲線和孔的任一邊界曲線建立第一個(gè)邊界曲面。
3)利用2)中所建立邊界曲面的邊界線與孔的另一邊界曲線建立第二個(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,以此類推。
4)將3個(gè)曲面進(jìn)行合并,得到圖8所示的結(jié)果。

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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。

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再結(jié)合分型面曲面延拓的功能,可以得到圖10所示的最終分型面。
I)側(cè)面影像曲線的封閉環(huán)填充曲面中的孔。
2)將由側(cè)面影像曲線創(chuàng)建的基準(zhǔn)曲線延伸到工件界。
裙邊修補(bǔ)的過程: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,調(diào)整延伸方向和閉合的環(huán)路,將生成圖9所示的裙邊曲面。在通過曲面復(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)。

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3 結(jié)論
應(yīng)用上述的靠破孔的方法創(chuàng)建分型面并最終分割出的手機(jī)殼體的動(dòng)定模塊以及鑄件如圖11所示。
分型面是注射模具CAD/ CAM之間的一個(gè)重要環(huán)節(jié),而破孔的填補(bǔ)是設(shè)計(jì)完整分型面的關(guān)鍵。針對(duì)塑件上孔洞的不同特點(diǎn),選用上述3種不同的修補(bǔ)靠破孔的方法,基本上可以解決分型面中修補(bǔ)靠破孔的問題。

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