UG模具设计第3章

第三章UG模具设计分型工具本章导读根据参照模型结构上的差异，通常需要在模型上创建多个开口区域，如孔、槽等，这些开口区域将会直接影响后续分型操作的顺利进行，因此，在进行分型操作之前，需要对模型上的孔、槽等进行修补工作。本章对模型进行修补的模具工具主要包括：创建方块、分割实体、实体补片、曲面补片、边缘补片等内容。运用这些模具工具，读者可以很方便地将模型上开放的孔和槽覆盖起来，为分型面的创建奠定基础。一般将修补的部分添加到型芯或者滑块中去，使用相应的运动机构，在注塑前合上，产品顶出前移开。重点和难点1、掌握方块创建和分割实体的设置方法。2、掌握曲面补片和边缘补片的设置方法。3、掌握自动孔修补的功能和用途。4、熟悉面拆分和扩大曲面的设置方法。3.1模具工具概览在注塑模向导工具栏中，单击“注塑模工具”图标，弹出“注塑模工具”工具条。3-13.1.1创建方块1.创建方块是指创建一个长方体来填充局部开放区域，一般用于不适合曲面修补或边界修补的情况。例如，塑件上有与脱模方向相垂直的侧孔时，往往要用到“方块”对侧孔进行修补。另外，此种修补块也是创建滑块的常用方法。2.创建方块需要指定所修补的曲面的边界面，此边界面可以是规则的平面，也可以是曲面。在使用这个命令后系统将创建一个能包围所有边界面的体积最小的长方体填充空间。对于边界面是曲面的，所创建的箱体多余部分可使用分割实体的方法修剪。3.1.2创建方块3.在“注塑模工具”工具条中单击“创建方块”图标，弹出“创建方块”对话框。3-23.1.3分割实体1.分割实体工具用于在工具体和目标体之间创建求交体，并从型腔或型芯中分割出一个镶件或滑块。分割实体对话框如下图所示：3.1.3分割实体2.在“分割实体”对话框中，各部分选项的含义如下：2.1目标体目标体可以是实体也可以是片体，直接用鼠标在工作区选择即可。2.2工具体工具体用于分割目标体。2.3允许非关联性：该选项控制是否可以只用非相关方式，非相关的方式在于减少磁盘的占用和内存的要求，但会降低更新时的相关性。2.4按面拆分：如果选择“按面拆分”复选框，，这时只允许把实体的面作为工具体，同时由选定面生成扩大面，用以创建或分割目标体。如果扩大面不够大，因而不能创建目标体时，扩大面的功能将自动激活。通过拖动U和V方向上的滑块，可以定义扩大面的大小。2.5由实体、片体、基准平面分割：该选项表示选择实体、片体或基准平面作为分割面来分割目标体。2.6主平面分割选项组：该选项组只有在选择“允许非关联性”复选框时才能使用。用于选择过原点的主平面或自定义平面来作为分割面。3.1.4实体补片1.实体补片功能是一种构造模型来填补开口区域的方法。实体补片比构造片体模型更好用，它可以更容易地形成一个实体来填充开口区域。使用实体补片代替曲面补片的例子就是大多数的闭锁钩。3.1.4实体补片2.在“注塑模工具”工具条中单击“实体补片”图标，弹出“实体补片”对话框。3-153.1.5曲面补片1.曲面补片是最易于实现的修补方法，是指修补完全包含在单个曲面内的孔，以一个零厚度的面覆盖孔、槽等开放区域。当一个包含孔的曲面被选中时，系统搜索该曲面内所包含的封闭环边界或者孔边界，高亮显示每一个孔，并且按照设置来修补曲面上的孔。3.1.5曲面补片2.在“注塑模工具”工具条中单击“曲面补片”图标，弹出“选择面”对话框，选择表面，系统自动搜索所选的面上的孔，并高亮显示，进而弹出“选择孔”对话框，系统自动捕捉该表面上的所有孔，在对话框中单击“确定”按钮，系统将自动修补所选面上的孔。3.1.5曲面补片3-173-183-193-203.1.6边缘补片1.边缘补片是指通过选择一个闭合的曲线/边界环来修补开口区域。选择完成之后，注塑模向导将创建一个用于修补开口区域的片体。2.在“注塑模工具”工具条中，单击“边缘补片”图标，弹出“开始遍历”对话框，取消“按面的颜色遍历”复选框，选择边缘曲线，系统高亮显示当前的路径，并以逻辑定义的路径作为引导，同时弹出“曲线/边选择”对话框。3-213-233.1.6边缘补片3.1.6边缘补片3.在“曲线/边选择”对话框中，各按钮的作用如下：3.1接受：选择某一条线或者曲线后，系统会自动识别下一条边线，并以CurrentPath的字样在该边线旁边表示出来，如果单击“接受”按钮，系统则接受这个自动的选择。3.2下一个路径：如果是在分叉处有多条边线可以选择的时候，系统识别的和设计需要的并不吻合，就可以单击“下一个路径”按钮，切换到另一条边线上。3.3向后遍历：撤消刚刚选择的曲线。3.4关闭环：选择1条边线或曲线后，系统自动找出一个比较合理的封闭环路边线或者曲线作为选择。3.5退出环：表示已经选择了足够的边线或曲线，让系统根据所选择好的图元进行轮廓分割修补。3.1.7现有曲面1.当不能成功使用曲面补片的常规方法时，便可以使用建模的自由曲面功能或其他功能来人工创建一个修补曲面。创建好修补曲面后，就可以使用现有曲面功能选择刚创建的曲面作为片体补丁，系统将复制这个片体去修补开口区域。2.在工作区域内创建好修补曲面后，单击“模具”工具条中的“现有曲面”图标，弹出“选择片体”对话框，选择先前创建的修补曲面，然后单击“确定”按钮，系统即用此曲面对原来曲面进行修补。3-273.1.7现有曲面3.1.8扩大曲面扩大曲面功能用于提取产品体上的面，并通过控制U、V方向上的尺寸来扩大这些面。它允许用U和V方向的滑块来动态地修补孔。3.1.9面拆分面拆分是指通过某个曲面上的线段对选定面进行分割。如果全部分型线都位于产品的边缘，则不必要使用该工具。3.1.10修剪区域补片修剪区域补片是指使用选取的封闭曲线区域修剪补片，从而创建合适的修补片体。3.1.11自动孔修补自动孔修补方法是最方便快捷的修补工具，使用该工具能够自动查找产品的所有内部修补环，并修补所有贯穿孔。在“注塑模工具”工具条中单击“自动孔修补”图标，弹出“自动孔修补”对话框。3.1.11自动孔修补3.1.12替换实体1.替换实体可用另一个面替代一组面，也就是面集，并有能力让相邻的倒圆更新。可用此功能改变某个面的几何构造，如要使某个面变得简单，或用一个复杂曲面替换某个面。2.替换实体功能甚至可用于非参数化模型。3.替换实体可用于替换曲面分割的修剪，用于调整实体补片的面与开口的面相匹配。3.1.13延伸实体1.延伸实体是只用一个步骤延伸一组或整个实体面。2.相近的倒圆角能被随意地重建。选择面时或者可以指定为目标面，或者用区域提取方式，区域提取方式是用种子面和边界面的技术。3.延伸实体可以不管模型的特征历史。快速、直接地修改模型，另一个好处是可以再造倒圆，包括注塑模具和铸件设计都可能用到此功能，特别是一些非参数化的铸件。3.1.14分型/补片删除1.分型/补片删除是对已有的分型面或修补面进行删除，如果型芯、型腔已被创建，则在删除这些分型面或修补面后，可以抑制分型特征。2.在“注塑模工具”工具条中单击“分型/补片删除”图标，弹出“删除分型/曲面补片”对话框。在工作区域中选择要删除的分型/补片曲面，单击“确定”按钮，系统将自动删除选定的分型/补片曲面。3.1.14分型/补片删除3-52打开附带光盘中“UG\Chapter3\MWD_EX8.prt”文件。3.1.15实例——边缘补片、曲面补片、创建方块、分割实体、实体修补、自动孔修补3-553.2模具分型的步骤1.收集和整理资料根据设计任务（制品的使用要求）收集有关资料（实样、图样和数据）2.选择材料、确定成型方法和设备(1)根据制品的使用性能要求选择材料;(2)确定成型方法;(3)确定成型设备。3.制品的结构设计(1)设计制品的外形尺寸、壁厚和精度，要满足功能、性能和美学要求;(2)绘制样图。7、分模功能：利用分型功能，可以顺利完成提取区域、自动补孔、自动搜索分型线、创建分型面、自动生成模具型芯和型腔等操作，可以方便、快捷、准确地完成模具分模工作。调用命令：单击【分模】图标进入【分型管理器】对话框，如图9-20所示。图9-20【分型管理器】对话框⑴设计区域单击【设计区域】图标，打开如图9-21所示【MPV（模型部件验证）初始化】对话框。功能：模型部件验证提供了许多有关产品的信息。如：①在模具中的方向和位置。②确认产品是否含有合适的分模轮廓线。③分割模型表面和人为地分配面的区域。④产品构造情况，是否便于拔模，是否有底切现象及是否需要补孔。要获得以上信息，首先要确定拔模方向。图9-21对话框提供了选择拔模方向的工具。一旦确定了拔模方向，模型部件验证显示4个页面：面、区域、设置和信息，分别计算和显示模型中有关拔模、分型等各类信息。图9-21【MPV初始化】对话框◆选项卡单击选项卡出现如图9-22所示界面，在此对话框中可编辑所有面的颜色，并可对面进行分割和面拔模分析。图9-22【面】选项卡界面单击选项卡切换到如图9-23所示界面，该对话框可将产品模型的面分为型芯和型腔区域，并可为每个区域设置颜色。单击按钮，模型便会按对话框所设置的颜色显示出型腔和型芯区域。如果模型中有“未定义的区域”，则可由用户在“用户定义区域”手动定义型腔和型芯区域。◆选项卡图9-23【区域】选项卡界面◆选项卡单击选项卡切换到如图9-24所示界面，该对话框可设置内部环、分型线和局部不完全环线的显示。图9-24【设置】选项卡界面◆选项卡单击选项卡切换到如图9-25所示界面，该对话框提供各种方便的分析功能：◇面属性面属性显示了面的类型、最大/最小拔模角及面积等，如图9-25所示。图9-25【面属性】界面◇模型属性模型属性显示了模型类型、尺寸、体积/表面积、面的数量和边数，如图9-26所示。◇锐角面锐角面可显示锐角极限角度、尖角边、角半径极限等，如图9-27所示。图9-26【模型属性】界面图9-27【锐角面】界面⑵提取区域和分型线单击【提取区域和分型线】图标，弹出如图9-28所示对话框。提取区域和分型线是基于设计区域的结果，在该对话框中显示出部件的面的总数和型腔、型芯面数。注意：面的总数=型腔面数+型芯面数图9-28【提取区域和分型线】对话框⑶创建/删除曲面补片功能：类似于分型工具条中的【自动补孔】，可自动地搜索产品中所有内部修补环并修补产品上所有通孔。调用命令：单击【创建/删除曲面补片】图标，弹出如图9-29所示对话框，有两种方式搜索内部修补环：区域搜索环方式：区域环方式要求首先在MPV中完成型芯、型腔区域的分析，然后根据区域环自动补孔，其界面形式如图9-29所示。自动搜索环方式：不需要定义型芯和型腔区域就可以自动搜索环创建修补面，此种方式常用。其界面形式如图9-30所示。按钮：系统自动搜寻产品上所有修补环并修补产品上所有通孔。按钮：若有MoldWizard承认的现有片体作为修补几何体，则可单击该按钮进行修补。按钮：用来删除不符合要求的补丁。图9-29【自动孔修补】对话框图9-30自动搜索环方式界面⑷编辑分型线调用命令：单击【编辑分型线】图标，弹出如图9-31所示对话框。图9-31【分型线】对话框■对话框中提供了4个搜索分型线的工具，具体说明如下：◆自动搜索分型线当产品造型较简单时，就有可能自动找到正确的分型线。单击按钮，弹出如图9-32所示【搜索分型线】对话框，让用户选择产品使系统自动搜索分型线。直接单击即可。图9-32【自动搜索分型线】对话框◆搜索环功能：搜索环是用于人工手动搜索分型线，用户从选择产品模型上的一分型曲线/边缘开始，系统自动搜索相邻处的曲线/边以备候选加到分型环中。步骤：step1:单击按钮弹出如图9-33（a）所示对话框。(注意：系统默认勾选中【按面的颜色搜索】复选框，勾中此复选框系统就自动查找所有与起始边相同颜色的相邻曲线/边。）step2:取消【按面的颜色搜索】复选框，如图9-33（b）所示对话框。图9-38【手动搜索环】对话框（a）（b）step3:选择任一条曲线/边，系统自动弹出如图9-34所示对话框。step4:系统自动搜索与起始边相邻的曲线/边以备候选。根据实际情况单击下列按钮。图9-34选择曲线/边对话框