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注 塑 模 分 型 面 設(shè) 計(jì) 方 法 及 應(yīng) 用 劉 保 臣 楊 曉 東 申 長 雨 鄭 州 大 學(xué) 鄭 州 450002 摘 要 簡 述 了 注 塑 模 分 型 面 設(shè) 計(jì) 的 基 本 原 則 介 紹 了 幾 種 利 用 Pro E設(shè) 計(jì) 分 型 面 的 方 法 包 括 通 過 復(fù) 制 構(gòu) 造 分 型 面 利 用 曲 面 造 型 工 具 構(gòu) 造 分 型 面 陰 影 分 型 面 和 裙 邊 分 型 面 分 析 了 各 種 方 法 的 優(yōu) 缺 點(diǎn) 及 應(yīng) 用 范 圍 關(guān) 鍵 詞 Pro E 注 塑 模 分 型 面 CAD CAM 注 塑 模 分 型 面 的 設(shè) 計(jì) 直 接 影 響 著 塑 料 件 質(zhì) 量 模 具 結(jié) 構(gòu) 和 操 作 的 難 易 程 度 是 注 塑 模 設(shè) 計(jì) 成 敗 的 關(guān) 鍵 之 一 1 隨 著 CAD CAM技 術(shù) 在 模 具 制 造 業(yè) 的 廣 泛 應(yīng) 用 模 具 設(shè) 計(jì) 也 由 傳 統(tǒng) 的 二 維 設(shè) 計(jì) 轉(zhuǎn) 變 為 三 維 設(shè) 計(jì) 在 眾 多 的 CAD CAM 軟 件 中 Pro E采 用 單 一 數(shù) 據(jù) 庫 和 參 數(shù) 化 設(shè) 計(jì) 的 方 法 集 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 模 具 設(shè) 計(jì) 和 數(shù) 控 加 工 于 一 體 具 有 強(qiáng) 大 的 功 能 而 成 為 行 業(yè) 的 佼 佼 者 在 利 用 Pro E進(jìn) 行 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 根 據(jù) 已 有 的 產(chǎn) 品 模 型 通 過 建 立 模 具 裝 配 模 型 設(shè) 置 收 縮 率 檢 查 零 件 厚 度 和 脫 模 斜 度 設(shè) 計(jì) 分 型 面 分 割 模 具 體 積 塊 抽 取 模 具 零 件 等 過 程 可 以 快 速 完 成 模 具 成 型 零 件 設(shè) 計(jì) 最 后 應(yīng) 用 專 家 模 架 系 統(tǒng) 完 成 整 套 模 具 的 設(shè) 計(jì) 在 整 個(gè) 過 程 中 分 型 面 的 設(shè) 計(jì) 最 為 復(fù) 雜 和 耗 時(shí) 是 模 具 設(shè) 計(jì) 的 關(guān) 鍵 步 驟 2 1 分 型 面 設(shè) 計(jì) 的 一 般 原 則 在 注 塑 模 具 中 打 開 模 具 取 出 塑 料 件 的 界 面 稱 為 分 型 面 它 是 動(dòng) 定 模 在 合 模 狀 態(tài) 下 的 接 觸 面 或 瓣 合 式 模 具 的 瓣 合 面 分 型 面 形 狀 和 位 置 的 選 擇 不 僅 直 接 關(guān) 系 著 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 復(fù) 雜 程 度 和 制 造 難 度 而 且 直 接 影 響 著 塑 料 件 的 質(zhì) 量 和 生 產(chǎn) 效 率 是 模 具 設(shè) 計(jì) 的 重 要 環(huán) 節(jié) 在 確 定 分 型 面 時(shí) 應(yīng) 遵 循 以 下 原 則 應(yīng) 使 模 具 結(jié) 構(gòu) 盡 量 簡 單 如 避 免 或 減 少 側(cè) 向 分 型 采 用 異 型 分 型 面 減 少 動(dòng) 定 模 的 修 配 以 降 低 加 工 難 度 等 有 利 于 塑 料 件 的 順 利 脫 模 如 開 模 后 盡 量 使 塑 料 件 留 在 動(dòng) 模 邊 以 利 用 注 塑 機(jī) 上 的 頂 出 機(jī) 構(gòu) 避 免 側(cè) 向 長 距 離 抽 芯 以 減 小 模 具 尺 寸 等 保 證 塑 料 件 的 尺 寸 精 度 如 盡 量 把 有 尺 寸 精 度 要 求 的 部 分 設(shè) 在 同 一 模 塊 上 以 減 小 制 造 和 裝 配 誤 差 等 不 影 響 塑 料 件 的 外 觀 質(zhì) 量 在 分 型 面 處 不 可 避 免 地 出 現(xiàn) 飛 邊 因 此 應(yīng) 避 免 在 外 觀 光 滑 面 上 設(shè) 計(jì) 分 型 面 保 證 型 腔 的 順 利 排 氣 如 分 型 面 盡 可 能 與 最 后 充 填 滿 的 型 腔 表 壁 重 合 以 利 于 型 腔 排 氣 在 利 用 Pro E進(jìn) 行 模 具 設(shè) 計(jì) 時(shí) 分 型 面 是 將 工 件 或 模 具 零 件 分 割 成 模 具 體 積 塊 的 分 割 面 具 有 更 廣 泛 的 意 義 它 不 僅 僅 局 限 于 對(duì) 動(dòng) 定 模 或 側(cè) 抽 芯 滑 塊 的 分 割 還 可 以 對(duì) 模 板 中 的 組 合 件 鑲 塊 進(jìn) 行 分 割 為 保 證 分 型 面 設(shè) 計(jì) 成 功 和 所 設(shè) 計(jì) 的 分 型 面 能 對(duì) 工 件 進(jìn) 行 分 割 在 設(shè) 計(jì) 分 型 面 時(shí) 必 須 滿 足 以 下 兩 個(gè) 基 本 條 件 2 分 型 面 必 須 與 欲 分 割 的 工 件 或 模 具 零 件 完 全 相 交 以 期 形 成 分 割 分 型 面 不 能 自 身 相 交 否 則 分 型 面 將 無 法 生 成 2 分 型 面 設(shè) 計(jì) 方 法 Pro E中 有 兩 類 曲 面 可 用 于 工 件 的 分 割 一 是 使 用 Parting Surf專 用 模 塊 生 成 的 分 型 面 特 征 二 是 在 參 考 模 型 或 零 件 模 型 上 使 用 Feature Surf生 成 的 曲 面 特 征 前 者 得 到 的 是 一 個(gè) 模 具 組 件 級(jí) 的 曲 面 特 征 易 于 操 作 和 管 理 而 最 為 常 用 筆 者 所 涉 及 到 的 設(shè) 計(jì) 方 法 主 要 針 對(duì) 前 者 從 原 理 上 講 分 型 面 設(shè) 計(jì) 方 法 可 分 為 兩 大 類 3 一 是 采 用 曲 面 造 型 工 具 構(gòu) 造 分 型 面 如 復(fù) 制 參 考 零 件 上 的 曲 面 草 繪 剖 面 進(jìn) 行 拉 伸 旋 轉(zhuǎn) 及 采 用 其 它 高 級(jí) 曲 面 工 具 等 構(gòu) 造 分 型 面 二 是 采 用 光 投 影 技 術(shù) 生 成 分 型 面 如 陰 影 分 型 面 和 裙 邊 分 型 面 等 2 1 通 過 復(fù) 制 構(gòu) 造 分 型 面 此 法 是 以 參 考 模 型 為 基 礎(chǔ) 直 接 復(fù) 制 參 考 模 型 上 的 曲 面 生 成 分 型 面 是 一 種 最 為 靈 活 常 用 的 分 型 面 構(gòu) 造 方 法 尤 其 是 對(duì) 于 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 的 塑 料 件 圖 1 所 示 為 煤 氣 表 計(jì) 量 室 塑 料 件 由 于 該 塑 料 件 四 面 帶 圖 1 煤 氣 表 計(jì) 量 室 塑 料 件 收 稿 日 期 2007203202 46 工 程 塑 料 應(yīng) 用 2007年 第 35卷 第 5期 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 有 側(cè) 凹 在 設(shè) 計(jì) 模 具 時(shí) 需 要 有 4個(gè) 滑 塊 進(jìn) 行 側(cè) 抽 芯 加 上 動(dòng) 定 模 分 型 面 需 要 設(shè) 計(jì) 5個(gè) 分 型 面 才 能 完 成 工 件 的 分 割 由 于 每 個(gè) 分 型 面 只 是 零 件 輪 廓 的 一 部 分 采 用 陰 影 分 型 面 和 裙 邊 分 型 面 往 往 操 作 失 敗 而 采 用 曲 面 工 具 重 新 構(gòu) 建 分 型 面 工 作 量 將 相 當(dāng) 大 因 此 采 用 復(fù) 制 方 法 是 最 好 的 選 擇 圖 2為 1個(gè) 復(fù) 制 生 成 的 分 型 面 圖 2 復(fù) 制 生 成 的 分 型 面 采 用 復(fù) 制 方 法 構(gòu) 造 的 分 型 面 是 一 個(gè) 內(nèi) 分 型 面 型 腔 或 型 芯 表 面 還 沒 有 與 要 分 割 的 工 件 完 全 相 交 不 能 形 成 分 割 因 此 需 要 進(jìn) 行 修 改 常 用 的 修 改 方 法 有 兩 種 一 是 采 用 曲 面 延 拓 工 具 延 伸 其 外 邊 界 線 到 工 件 邊 界 二 是 再 構(gòu) 造 一 個(gè) 外 分 型 面 與 之 融 合 使 其 滿 足 要 求 復(fù) 制 型 分 型 面 的 另 一 個(gè) 問 題 是 填 補(bǔ) 破 孔 一 般 可 采 用 填 充 環(huán) 選 項(xiàng) 填 補(bǔ) 破 孔 在 該 選 項(xiàng) 失 敗 的 情 況 下 就 需 要 采 用 其 它 方 法 來 解 決 2 2 利 用 曲 面 造 型 工 具 構(gòu) 造 分 型 面 Parting Surf模 塊 中 的 曲 面 工 具 可 以 重 新 構(gòu) 造 各 種 分 型 面 其 使 用 技 巧 與 零 件 環(huán) 境 下 的 曲 面 造 型 完 全 相 同 但 一 般 并 不 用 這 些 曲 面 工 具 構(gòu) 造 復(fù) 雜 的 分 型 面 更 多 的 是 將 其 用 于 對(duì) 已 生 成 的 分 型 面 進(jìn) 行 修 改 以 滿 足 設(shè) 計(jì) 要 求 在 采 用 曲 面 延 拓 工 具 對(duì) 圖 2所 示 的 曲 面 進(jìn) 行 修 改 時(shí) 由 于 部 分 邊 界 拉 伸 所 形 成 的 拉 伸 面 與 部 分 分 型 面 相 交 而 使 曲 面 延 拓 功 能 無 法 實(shí) 現(xiàn) 為 此 先 使 用 平 面 構(gòu) 造 工 具 生 成 一 個(gè) 平 面 分 型 面 然 后 與 圖 2的 分 型 面 合 并 得 到 與 被 分 割 模 塊 完 全 相 交 的 分 型 面 合 并 后 的 分 型 面 如 圖 3所 示 圖 3 合 并 后 的 分 型 面 如 果 采 用 填 充 環(huán) 選 項(xiàng) 進(jìn) 行 填 補(bǔ) 破 孔 無 法 實(shí) 現(xiàn) 時(shí) 也 可 采 用 此 法 如 圖 4所 示 的 零 件 其 表 面 孔 的 邊 緣 進(jìn) 行 了 倒 角 并 有 一 定 的 脫 模 斜 度 需 要 把 小 型 芯 設(shè) 在 定 模 一 側(cè) 在 選 取 外 表 面 和 孔 內(nèi) 壁 復(fù) 制 分 型 面 時(shí) 由 于 孔 底 邊 不 是 分 型 面 的 內(nèi) 環(huán) 無 法 直 接 采 用 填 充 環(huán) 選 項(xiàng) 完 成 破 孔 的 修 補(bǔ) 因 此 需 要 構(gòu) 造 底 部 平 面 然 后 與 之 融 合 得 到 填 補(bǔ) 破 孔 的 分 型 面 圖 4 表 面 帶 孔 的 塑 料 件 2 3 陰 影 分 型 面 陰 影 分 型 面 的 構(gòu) 造 原 理 是 當(dāng) 一 個(gè) 光 源 其 方 向 與 開 模 方 向 相 反 照 射 在 參 考 模 型 上 時(shí) 系 統(tǒng) 復(fù) 制 參 考 模 型 上 受 到 光 源 照 射 到 的 曲 面 部 分 而 產(chǎn) 生 一 個(gè) 陰 影 曲 面 主 體 并 將 曲 面 上 的 孔 進(jìn) 行 填 補(bǔ) 然 后 自 動(dòng) 將 其 外 部 邊 界 延 拓 到 所 要 分 割 工 件 的 表 面 生 成 一 個(gè) 覆 蓋 型 的 陰 影 分 型 面 圖 5是 對(duì) 圖 4塑 料 件 采 用 陰 影 曲 面 直 接 得 到 的 分 型 面 圖 5 陰 影 分 型 面 陰 影 分 型 面 是 一 種 快 速 高 效 的 分 型 面 構(gòu) 造 方 法 然 而 此 種 方 法 存 在 局 限 性 一 方 面 當(dāng) 塑 料 件 輪 廓 曲 線 在 投 影 方 向 上 存 在 交 叉 或 曲 面 間 有 部 分 遮 擋 時(shí) 所 生 成 的 陰 影 曲 面 往 往 是 錯(cuò) 誤 的 另 一 方 面 由 于 外 部 輪 廓 曲 線 在 延 拓 時(shí) 不 能 修 改 延 拓 方 向 因 此 對(duì) 復(fù) 雜 的 外 部 邊 界 操 作 往 往 失 敗 再 者 參 考 模 型 表 面 在 投 影 方 向 須 具 有 脫 模 斜 度 即 不 能 有 與 投 影 方 向 平 行 的 表 面 否 則 難 以 保 證 分 型 面 正 確 因 為 陰 影 分 型 面 不 允 許 選 擇 曲 面 上 方 或 下 方 的 曲 線 鏈 來 進(jìn) 行 封 閉 2 4 裙 邊 分 型 面 側(cè) 面 影 像 曲 線 是 在 指 定 視 覺 方 向 上 參 考 模 型 的 輪 廓 曲 線 是 模 具 分 型 時(shí) 的 分 模 線 裙 邊 分 型 面 是 沿 著 參 考 模 型 的 側(cè) 面 影 像 曲 線 所 創(chuàng) 建 的 分 型 面 是 一 種 填 破 孔 曲 面 它 不 包 含 參 考 模 型 的 曲 面 與 其 它 方 法 生 成 的 分 型 面 有 著 明 顯 的 區(qū) 別 圖 6是 圖 4塑 56劉 保 臣 等 注 塑 模 分 型 面 設(shè) 計(jì) 方 法 及 應(yīng) 用 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 料 件 的 裙 邊 分 型 面 在 建 立 裙 邊 分 型 面 時(shí) 必 須 先 構(gòu) 造 側(cè) 面 影 像 曲 線 如 圖 7所 示 它 一 般 包 括 數(shù) 個(gè) 封 閉 的 內(nèi) 環(huán) 和 外 環(huán) 內(nèi) 環(huán) 用 于 封 閉 分 型 面 上 的 孔 外 環(huán) 用 于 延 拓 曲 面 邊 界 到 要 分 割 工 件 的 邊 界 如 果 參 考 模 型 上 有 與 投 影 方 向 平 行 的 曲 面 在 構(gòu) 造 側(cè) 面 影 像 曲 線 時(shí) 系 統(tǒng) 允 許 使 用 環(huán) 選 擇 項(xiàng) 中 的 鏈 選 項(xiàng) 確 定 使 用 上 端 環(huán) 或 下 端 環(huán) 因 此 在 使 用 側(cè) 面 影 像 曲 線 構(gòu) 造 裙 邊 分 型 面 時(shí) 參 考 模 型 并 不 需 要 完 全 拔 模 另 外 在 延 拓 曲 面 外 部 邊 界 時(shí) 延 拓 方 向 也 是 可 以 重 新 定 義 的 所 以 一 些 不 能 使 用 陰 影 分 型 面 的 情 況 往 往 可 以 采 用 裙 邊 分 型 面 對(duì) 需 要 側(cè) 抽 芯 的 模 具 不 能 采 用 裙 邊 分 型 面 一 次 分 模 一 般 可 以 先 構(gòu) 造 側(cè) 抽 芯 滑 塊 的 分 型 面 進(jìn) 行 第 一 次 分 割 然 后 再 采 用 裙 邊 分 型 面 對(duì) 剩 余 模 塊 進(jìn) 行 二 次 分 割 但 在 構(gòu) 造 側(cè) 面 影 像 曲 線 時(shí) 應(yīng) 排 除 側(cè) 面 環(huán) 3 結(jié) 語 1 在 利 用 Pro E構(gòu) 造 分 型 面 的 諸 多 方 法 中 通 過 復(fù) 制 方 法 構(gòu) 造 分 型 面 靈 活 多 樣 適 用 于 各 種 情 況 但 曲 面 選 取 較 為 繁 瑣 后 續(xù) 工 作 較 多 在 某 些 情 況 下 設(shè) 計(jì) 效 率 較 低 2 利 用 曲 面 造 型 工 具 構(gòu) 造 分 型 面 往 往 與 復(fù) 制 法 聯(lián) 合 使 用 主 要 用 于 對(duì) 已 有 的 分 型 面 進(jìn) 行 局 部 修 整 3 陰 影 分 型 面 可 自 動(dòng) 完 成 破 孔 修 補(bǔ) 邊 界 延 拓 等 工 作 但 存 在 塑 料 件 要 求 完 全 拔 模 曲 面 邊 界 延 拓 方 向 不 能 重 定 義 等 局 限 性 4 裙 邊 分 型 面 對(duì) 塑 料 件 結(jié) 構(gòu) 限 制 較 少 曲 面 邊 界 延 拓 方 向 可 重 新 定 義 結(jié) 合 靈 活 多 樣 的 側(cè) 面 影 像 曲 線 能 快 速 構(gòu) 造 滿 足 要 求 的 分 型 面 參 考 文 獻(xiàn) 1 塑 料 模 具 技 術(shù) 手 冊(cè) 編 委 會(huì) 塑 料 模 具 技 術(shù) 手 冊(cè) M 北 京 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 1999 137 2 嚴(yán) 烈 Pro Engineer 2001實(shí) 用 教 程 M 北 京 冶 金 工 業(yè) 出 版 社 2002 134 3 戴 兢 志 Pro Engineer模 具 設(shè) 計(jì) 入 門 與 實(shí) 務(wù) M 北 京 人 民 郵 電 出 版 社 2004 185 M ETHOD S AND APPL ICAT IO N O F PART ING SURFACE D ES IGN FO R INJECT IO N MOLD L iu Baochen Yang Xiaodong Shen Changyu Zhengzhou University Zhengzhou 450002 China ABSTRACT The p rincip les of parting surface design for injection mold are dep icted briefly Several constructing methods for parting surface based on Pro E are introduced in detail including copying surface reconstructing surface shadowing surface and skirting surface The relative merits and app lication fields of these methods are also discussed KEYWO RD S Pro E injection mold parting surface CAD CAM 歡 迎 查 詢 有 關(guān) 廣 告 對(duì) 于 在 我 刊 刊 登 的 所 有 廣 告 如 讀 者 需 要 查 詢 更 詳 細(xì) 的 資 料 或 了 解 情 況 請(qǐng) 填 好 讀 者 查 詢 廣 告 資 料 服 務(wù) 卡 后 寄 回 或 來 函 本 雜 志 社 將 為 您 提 供 或 轉(zhuǎn) 請(qǐng) 有 關(guān) 單 位 提 供 資 料 以 滿 足 您 的 要 求 如 需 購 買 任 何 廣 告 單 位 的 材 料 設(shè) 備 儀 器 及 配 件 等 產(chǎn) 品 我 社 將 幫 助 您 聯(lián) 系 以 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 爭 取 優(yōu) 惠 價(jià) 格 歡 迎 各 單 位 在 我 刊 刊 登 廣 告 刊 登 辦 法 函 索 即 寄 工 程 塑 料 應(yīng) 用 讀 者 查 詢 廣 告 資 料 服 務(wù) 卡 讀 者 姓 名 單 位 通 訊 地 址 電 話 郵 政 編 碼 欲 獲 得 工 程 塑 料 應(yīng) 用 年 第 期 第 頁 廣 告 中 有 關(guān) 的 詳 細(xì) 資 料 如 空 位 不 夠 請(qǐng) 另 附 紙 填 好 后 請(qǐng) 寄 回 山 東 省 濟(jì) 南 市 108信 箱 雜 志 社 郵 政 編 碼 250031 66 工 程 塑 料 應(yīng) 用 2007年 第 35卷 第 5期 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved