1、模具數字化設計與制造模具數字化設計與制造 項目二項目二 復雜型芯塑料模具設計與加工復雜型芯塑料模具設計與加工 威海職業學院工業技術系威海職業學院工業技術系任務一任務一 造型基本操作認知造型基本操作認知 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中構成模具零件的基本中構成模具零件的基本單元，模具零件模型的創建過程就是一系列特征的創建過程單元，模具零件模型的創建過程就是一

2、系列特征的創建過程。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建特征的方法有：拉伸、旋轉、掃描和混合。除了復雜的創建特征的方法有：拉伸、旋轉、掃描和混合。除了復雜的曲面創建之外，多數模具零件模型都可以通過這幾種基本方曲面創建之外，多數模具零件模型都可以通過這幾種基本方法來實現，在法來實現，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建都有相應的快捷按鈕。征的創建都有相應的快捷按鈕。拉伸特征旋轉特征掃描特

3、征混合特征 1. 1. 拉伸特征拉伸特征當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，在主視區下方出現拉伸特征操控板，如圖所示：按鈕，在

4、主視區下方出現拉伸特征操控板，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，出現按鈕，出現【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。在繪圖區域選擇對話框中指定草繪平面和草繪方向。在繪圖區域選擇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，進入草繪窗按鈕，進入草繪窗口?？凇！静堇L】對話框接受系統自動選擇的尺寸標注參考或者更改尺寸標注參考。單擊接受系

5、統自動選擇的尺寸標注參考或者更改尺寸標注參考。單擊【關閉關閉】按按鈕關閉鈕關閉【參照參照】對話框。對話框。進入草繪環境，使用草繪工具繪制草圖，在繪圖區域繪制如圖所示的截面，進入草繪環境，使用草繪工具繪制草圖，在繪圖區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體或是曲面。其按鈕分別是指定截面拉伸成實體或是曲面。其按鈕分別是 和和 ，單擊，單擊 鈕生成實鈕生成實體。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、曲線或者曲面等。面及拉伸到指定

6、點、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】：在草繪平面的每側以指定深度值的一半拉伸。：在草繪平面的每側以指定深度值的一半拉伸。 【到選定項到選定項】：拉伸到指定的點、線、面。：拉伸到指定的點、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，在特征到達最后一：拉伸截面直至下一曲面。使用此選項，在特征到達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，在特征

7、到達第一：拉伸截面，使之與所有曲面相交。使用此項，在特征到達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。單擊定義切除材料屬性，這是一個可選屬性，這里不選此項。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，也可以用鼠標直接拖曳實體，拉伸至，也可以用鼠標直接拖曳實體

8、，拉伸至適當高度位置。適當高度位置。 這時拉伸特征所有的參數就都定義完畢，單擊操控板上的這時拉伸特征所有的參數就都定義完畢，單擊操控板上的 按鈕即按鈕即可完成特征創建。可以看到繪圖區域出現了所需的拉伸特征，此時可可完成特征創建?？梢钥吹嚼L圖區域出現了所需的拉伸特征，此時可以將它旋轉到一個看起來比較直觀的視角，如圖所示：以將它旋轉到一個看起來比較直觀的視角，如圖所示：創建好的特征 2. 2. 旋轉特征旋轉特征旋轉特征的創建過程是在某個平面上繪制一個截面和一條中心線，將截旋轉特征的創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軸旋轉一個角度，從而得到一個幾何體。面以中心線為旋

9、轉軸旋轉一個角度，從而得到一個幾何體。 下面通過繪制圖所示的旋轉體來學習旋轉特征的建立。特征生成過程如下面通過繪制圖所示的旋轉體來學習旋轉特征的建立。特征生成過程如下：下：旋轉特征圖 選擇選擇【插入旋轉插入旋轉】命令或單擊命令或單擊 按鈕。在主視區下方出現如按鈕。在主視區下方出現如圖所示的旋轉特征操控板。圖所示的旋轉特征操控板。設定草繪截面屬性。單擊操控板上的設定草繪截面屬性。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對話框，在對話框中指定草繪平面和草繪參考方向。單擊。單擊【草繪草繪】按鈕，完成設置之后系統會自動彈出按鈕，完成

10、設置之后系統會自動彈出【參照參照】對話框。對話框。旋轉特征操控板 在在【參照參照】對話框接受系統自動選擇的尺寸標注參考或更改尺寸對話框接受系統自動選擇的尺寸標注參考或更改尺寸標注參考。標注參考。進入草繪環境，使用草繪工具繪制草圖，繪制如圖進入草繪環境，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中心線。當截面與中心線都繪制完成且給予足夠的面草圖與旋轉中心線。當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中心線的繪制。鈕，即可完成截面與旋轉中心線的繪制。指定截面

11、旋轉成實體或是曲面，其按鈕分別是指定截面旋轉成實體或是曲面，其按鈕分別是 和和 。這里選。這里選擇擇 按鈕。按鈕。所繪制的旋轉體的截面圖指定旋轉的方式。旋轉方式有很多種，如旋轉給定值、旋轉到下一表指定旋轉的方式。旋轉方式有很多種，如旋轉給定值、旋轉到下一表面、旋轉到指定點、曲線或曲面等。這里選擇面、旋轉到指定點、曲線或曲面等。這里選擇 按鈕。按鈕。指定旋轉方向?？梢酝ㄟ^單擊指定旋轉方向?？梢酝ㄟ^單擊 按鈕改變旋轉的方向，即特征的生長按鈕改變旋轉的方向，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。個可選屬性，這里不選此項。設定旋轉角度，輸入旋轉角度設定旋轉角度，輸入旋轉角度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建按鈕即可完成此特征的創建 3. 3. 掃描特征掃描特征 掃描特征的創建過程是，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：創建掃描軌跡線。在菜單欄中選擇創建掃描軌跡線。在菜單欄中選擇【插入

13、模型基準草繪曲線插入模型基準草繪曲線】命令或單擊命令或單擊 按鈕，在按鈕，在【草繪基準曲線草繪基準曲線】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，系統自動進入按鈕，系統自動進入繪制草圖模式，繪制如圖所示的基準曲線單擊繪制草圖模式，繪制如圖所示的基準曲線單擊 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【插入掃描伸出項插入掃描伸出項】命令，系統會自動彈出命令，系統會自動彈出對話框，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 混合特征的創建過程是，在兩個或兩個以上的截面之間創建混合特征的創建過程是，在兩個或兩個以上的截面之間創建模型特征?；旌咸卣靼雌渖煞绞降牟煌譃槠叫小⑿D模型特征?；旌咸卣靼雌渖煞绞降牟煌譃槠叫小⑿D、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：使用此特征，生成的混合特征將依照所定義的坐標系旋轉：使用此特征，生成的混合特征將依照所定義的坐標系統繞其統繞其Y軸旋轉，旋轉角度范圍為軸旋轉，旋轉角度范圍為 0 l20 。一般：它與旋轉選項相似，每個特征截面的繪制都需要坐標一般：它與旋轉選項相似，每個特征截面的繪制都需要坐標系統的輔助。繪制特征截面的過程中，系統將要求依照坐標系統的輔助。繪制特征截面的過程中，系統將要求依照坐標系的系的X、 Y、Z軸分別輸入旋轉角度值，旋轉角度范圍軸分別輸入旋轉角度值，旋轉角度范圍-120l20 ?！净旌稀窟x項菜

16、單利用混合特征創建實體利用混合特征創建實體 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械模具零件設計上最常用的特征之一。圓孔的形狀多樣、位置靈孔特征是機械模具零件設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，在創建圓孔特征時，一方面需要準確確定圓孔的直徑和深度以及圓孔的式樣等特征尺寸，另一方面還需要準準確確定圓孔的直徑和深度以及圓孔的式

17、樣等特征尺寸，另一方面還需要準確確定圓孔在實體上的相對位置即圓孔的定位尺寸。確確定圓孔在實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計中起著重要的作用，使用倒圓角命令可創建曲面問的倒圓角或中問曲面位置的倒圓角。在創建倒圓角時，創建曲面問的倒圓角或中問曲面位置的倒圓角。在創建倒圓角時，以下兩點需要引起注意：以下兩點需要引起注意： 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(但應在加工特征之前建立但應在加工特征之前建立) 2)為避免創建從屬于倒圓角特征的子特征，在標注特征的

18、位置尺寸為避免創建從屬于倒圓角特征的子特征，在標注特征的位置尺寸時，盡量不要以圓角的邊作為參考邊，以免在以后變更設計時產生時，盡量不要以圓角的邊作為參考邊，以免在以后變更設計時產生麻煩。麻煩。 3. 3. 倒角特征倒角特征在建立基礎實體后，通過選擇在建立基礎實體后，通過選擇【插入倒角插入倒角】命令或單擊命令或單擊 按鈕按鈕來創建倒角，從來創建倒角，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命令用于對零件頂角進行倒角行倒角(【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現命令只能通過菜單而不能通過工具欄實現)。 4. 4. 筋特征筋特征筋特征是筋特征是Pr0ENGINEER wildfire 30軟件為了讓設計者能在短時軟件為了讓設計者能在短時間內建立加強筋而專門建立的，按照繪圖面的選擇，加強筋分為兩類間內建立加強筋而專門建立的，按照繪圖面的選擇，加強筋分為兩類：直筋和旋轉筋。如果加強筋與鄰近實體相接觸的兩個面都是平面，：直筋和旋轉筋。如果加強筋與鄰近實體相接觸的兩個面都是平面，則這樣的加強筋就為直筋，如果筋是用來補強圓柱的，則這樣的加強則這樣的加