proe注射模分型面設計中靠破孔的研究

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

徐云杰來源:萬方數據
關鍵字:注射模分型面靠破孔設計 proe應用

針對應用proe軟件進行注射模分型面設計中出現的靠破孔問題,以阿爾卡特的OT535手機為例,歸納總結了設計分型面時填補破孔的基本思路和主要方法,解決了分型面設計中的關鍵問題。

分型面是模具設計的術語,在proe中是指將模具型腔分開以便取出制品的分離曲面,用于分割工件或現有的體積塊來創建模具體積塊。分型面的位置選擇與形狀設計是否合理,不僅直接關系模具的復雜程度,也關系著模具制件的質量、模具的工作狀態和操作方便的程度,因此分型面的設計是模具設計中的重要一步。但現實生活中碰到的很多塑件,比如手機、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,因而在設計分型面時必須設法將這些孔洞填補完整,才能分割出模具型芯、型腔和滑塊等成型零件。本文針對注射模分型面設計中出現的破孔問題,提出了較為完整的解決方案,為加快先進軟件的廣泛應用提供了一定的專業基礎。
1 靠破孔的基本思路
零件參照模型在拔模仿向上可能會存在孔洞,分型面不能完全分割型腔,這就需要對破孔(內部環)進行填補,這種填充破孔的操作就稱為靠破孔。修補破孔實質上是填補小型芯(成型桿)與主型芯或型腔的直接接觸面。填補破孔的基本思路是:尋找分割破孔的基準曲線,構建填補破孔的基本曲面,再與內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手機為例(如圖1),第一類孔是破孔在一個完整的曲面內;第二類孔是破孔在一個完整的曲面內但是孔的內部有曲面;第三類孔是破孔與兩個或者兩個以上曲面相交;第四類孔是混合孔(圖1中的混合孔與三個曲面相交,并且孔內有倒角)。針對不同類型的孔,總結出如下幾種填充方法。

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2.1 復制修補法
多孔同時復制修補:在Surface: Copy(曲面:復制)模型對話框中,定義Fill Loop(填充環),"聚合填充"|"所有"|"增加"|"選擇第一類孔所在的面" |"完成",可填補破孔,修補的步驟如圖2所示。填補的結果如圖3所示。這種方法僅適用于第一類孔。
單孔復制修補:在Surface: Copy(曲面:復制)模型對話框中,定義Fill Loop(填充環),"聚合填充"| "環"| "增加"| "選擇第三類孔的邊界種子曲線"|"完成",可填補破孔,修補的步驟和結果如圖4,圖5所示。這種方法適用于第一類孔和第三類孔。對第一類孔當破孔較多時,修補曲面的選擇數量多,所以不推薦采用這種方法,

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2.2 構建曲面修補法
構建簡單曲面:用Extrude(拉伸)或Flat(平整)等方式,先單獨構建封閉破孔的曲面片,再應用曲面操控命令中的Merge(合并)命令,將曲面片與有破孔的內分型面合并,可填補破孔,構建曲面的結果如圖6所示。這種填補破孔的方法,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,但當破孔較多時,構建曲面片的數量多,計算機的運算量大,所需的時間長,操作過程也比較繁瑣。所以這種方式主要適用于少數破孔的填補。

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構建復雜曲面:圖1中的混合孔與3個曲面相并且孔內有倒角,它的邊界由4條空間曲線組由于4條邊界曲線在接合點處相切,所以直接采交用邊界面法不能對其進行填補。解決此類問題的主要過程是:
1)根據產品外形的走勢,利用"Curve "|"Thru Points"建立輔助曲線,如圖7所示,并設置曲線端點的切線矢量。
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邊界曲面,并設置第二個邊界曲面與第一個邊界曲面的邊界條件為相切,以此類推。
4)將3個曲面進行合并,得到圖8所示的結果。

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