简介- c+ W0 n& O0 D1 H) S) ]& i
分模面和拔模面在零件设计和制造中非常重要,而对大多数模型或模具而言,正确产生自然分模
; p; ?- ]1 G N9 t, D, l线和设计出正确的分模面至关重要。多数情况下还必须为模型或模具设计一合适的拔模角,以便# I% T- s1 K/ a% `+ P- j
脱模。6 K* Q( C+ ^8 [# i# ]0 k- b
分模面5 S a3 Q5 p; F3 g+ Q7 `' x
分模面是模具应用中的一个基本特征。零件的壁厚通过单独的阳模和阴模块之间的间隙形成,而
6 N& _- s( x2 F& |8 h! |塑料件的边缘通过模具两侧的分模面形成,更精确地说就是阴模和阳模和模后挤压而成。
2 y' x. V* h3 D- w6 o
曲面的自然分模线或是咬合边界由沿拔模轴方向下查看,曲面从视野消失的那条曲线。
9 p4 o: {* q: R, _) y- p
' e5 J I" y: u5 R6 m分模面由部件上定义的分模线产生。) Z. y0 e* Q5 W4 {3 E6 \2 }) }
对于具有垂直壁的模型,使用分模面命令无法找到分模线,因为在垂直壁上角度不会发生任何变
3 I# A% Q9 [$ G& r# Q3 y化, 因此必须使用手工方法,沿垂直曲面产生一条复合曲线,通过此复合曲线来定义曲面的分模% q& j m* e. d5 u1 R$ Q
线。 7 x6 x+ t7 A" `2 ~- ?
下面范例将演示如何产生一个部件模型、寻找自然分模线,产生分模面的整个过程。 5 ?' K! K0 |2 _+ _' l' e
分模面范例 16 R+ s" o# q- e
下面将通过修改一标准体素圆柱体来产生一简单零件。随后计算该零件曲面的分模线,最后产生1 t8 ]8 J4 @- d J( k
一新的分模面。8 Z5 \# f) L; Q1 ~* W2 b0 B- J+ |
1 产生一新的模型并在位置0产生一用户坐标系。
: c4 A. D# N" H) [+ J2 设置主平面为 X 平面3 |+ K$ v; [& T
3 在点 0 产生一半径为 30mm,长度为 100mm 的标准体素圆柱体/ J* a- \" ]0 i2 M$ z+ M
: |' c8 l9 m$ s% s: ^
; S% W) A' S! m8 y |7 k' j6 a
4 沿 Z 轴方向按系数 0.3 缩放
曲面 (锁住 X & Y 值)
' O) t* L2 k- u" d" F: G" \
# v& B' s6 q" N5 {' A
4 L' B' S9 |9 b- ?' W# _4 j5 V/ g8 X5 右击曲面,从弹出菜单选取转换曲面,产生一Power Surface
" U' I( {1 e' S* v
% M1 C. F& F: N+ P2 q }
' V6 _8 G U' a) T: p
下面将进一步修改曲面,这样便于演示分模面产生。
9 X9 p4 c$ i K+ \( r# \# t0 f# A为得到一弯曲形状的曲面,我们需要产生一条中脊线。中脊线是一条可用来控制曲面上的截
+ o& c+ P; @3 m0 h) H' x面方向的曲线。中脊线在沿曲面的每个截面上都有一个中脊点。在应用光顺到点编辑选项关- [- X# M- x) f1 V1 h" ~
闭后,移动中脊线上的点,则相应的截面将随之移动而保持相同的切矢。( t' M7 v9 Q2 C4 n" K
6 双击曲面调出曲面编辑工具栏。
* u+ z6 R% C8 C( _3 Z, U$ [7 N7 选取
,打开已选曲线上的点标记。* C4 ~2 u( q7 h$ N% H
/ ?: l) c( J0 T# M c, b
( x. C- m& A3 k: F; p( W" C7 Q; F" S, F5 S, Y6 J
8 确认显示在已选曲面上的长箭头的指向沿曲面,这即是操作方向。左击它可改变箭头指向。
0 {7 Z' H: D, K4 W1 E: Z& L9 从曲面编辑工具栏选取产生中脊线图标
(图标在增加曲线选项之内)。* t% g3 g. W# O
/ K: Q5 r4 W' }; M+ g
1 p h6 H) g3 e! N1 Y2 x8 W
' R1 _2 G- i/ H于是穿过曲面截面产生了一条中脊线。中脊线以带点的线标识。删除中脊线不会影响曲面的% f' g6 x5 U0 o" j6 [" H7 j
形状。" ~. E( p g9 T- V; F# f
) C5 ?3 k; n) \: [$ V. H
" D7 d& [4 i( [. I; P
+ K) [" s% Y$ x! n* M K6 @1 |5 ?10 如上图所示,选取中脊线上的点 2
- t4 {& M/ `3 R' ^0 }9 }' ^11 关闭曲面/曲线编辑工具栏中的应用光顺到点编辑选项
。. V0 H: l7 w) w$ _1 h- s
& G. m' Q3 w8 R( o0 t( V9 [2 b7 q2 G
12 在命令输入视窗中键入 0 0 10 ,将点 2 和其相应的截面沿 Z 轴向上移动 10mm ,而
9 ?9 n& z' }4 e, b' ^/ ]) ^沿曲面的切矢角度保持不变。其情景如下图所示。
% z Y0 c) V5 Q. K* Q" F- ?) Z0 H) L- ^8 h, N6 |
# h% k5 x5 t4 `" k
' f7 A6 S! T7 V6 G' e5 z13 选取 Y 平面为主平面,将曲面旋转 -10 度。
7 A! ?) ?1 Z) a& g# [( d9 L
* w& w' I. b" F h
# D1 _& t# V2 n5 D4 L14 将两个末端纬线转换为复合曲线。
6 x, Q" F6 `- {( Q3 ^- @/ y6 o15 依次右击每条复合曲线并选取删除从属。7 \5 r3 `) t& X2 k) G
通过曲面跟踪复合曲线时,曲线可记住底层曲面的切矢。这意味着随后通过这些复合
6 t; b- g- S8 V3 i曲线产生的曲面能够精确匹配。去除此关系,可在新曲面产生之前使用删除从属选项' {4 c) O2 h1 x, G# t
来去除复合曲线上的从属。 ( H9 K: K$ D! L, I' J u
16 通过这两条复合曲线产生两个填充曲面。9 ?$ t: l, m: G5 O# L! H/ P
17 删除这两条复合曲线,反转任何金色向外的曲面,使曲面全部为蓝色。, ?+ f1 h* ^. C- d& x3 ]7 |
18 在圆柱体末端产生两个半径为 2 的凸面圆倒角曲面。- e, N9 |' r+ Y* w( i
/ \3 q7 S/ _' m1 w- _" i
8 o8 Q( M7 Q1 @0 D1 f( [$ ]3 f% F- T8 z" D# q; H4 m- @. W
这样即产生完毕模型,但在产生分模面前,我们首先需找出自然分模线。
. x1 r+ _! M2 R/ e& L* [必须设置Z平面为主平面才可产生合适的拔模线。- Q3 \8 h1 y# j o0 S4 q: H: T3 X
/ L' l" z( h0 T: F6 @$ T$ H3 U. G" G R \! i
如果拔模角为0度(如叉标记所示),那么拔模线将在球的一半位置。(赤道位置)
5 o' b; h6 F2 Z* a' l3 D6 K" j如果拔模角为正的25度,那么拔模线应在球的上半部。 6 s) U. a' H# |% J6 f G1 E
如果拔模角为 –10 度,那么拔模线应在球的下半部。; u( x Y1 {: e
19 选取Z 平面为主平面。# Z( V4 Y5 R% e; p' G6 z$ b0 I
20 选取全部曲面。
6 S+ v8 u$ Y. c3 g$ c( l: b21 从曲线
菜单选取拔模线
4 b& x+ K+ Y1 z* ^1 a, u7 g; c
+ m4 ]& v& p" Q9 T4 V: B; K3 g& F
9 v h5 X% q8 _9 M" J( W
& M6 V# w$ _( {9 q/ O/ S
可在此表格中指定拔模角。如果点取了产生为复合曲线选项, PowerSHAPE 则产生的自然
, z; f7 ^6 E+ D1 w拔模线为复合曲线,否则产生的是普通曲线。" ^ m1 r9 h! |! A9 r
22 输入拔模角 0, 勾取产生为复合曲线选项,然后点取接受。3 T. H9 P. t: o" ]1 t/ P+ h$ f
23 选取刚才所产生的那条复合曲线,然后选取隐藏未选选项(Ctrl+K)。
) Y) ]$ }; u& B4 s s& B, a$ W' o
$ a9 e, ?4 _% \& r3 ^4 F
4 ^4 O1 A+ } C1 X7 Y% _
下面即可通过这条复合曲线来产生分模面。; r3 c- f+ o8 {) d/ s( Q" G; K+ i
24 选取复合曲线,然后从曲面
菜单选取分模面
。
1 X* e3 d$ B1 H+ _$ Z, F9 b
2 `" m+ R- p2 m* a4 [: a% X& ~3 \: X! J
于是屏幕上出现分模面对话视窗,分模线上出现两个箭头。
; e' a. W7 C, d4 P N5 p蓝色的箭头指示出了分模面将展开的方向。而棕色箭头指示出了任何指定拔模角的方向。 ; H& r6 o8 C) X; A0 c5 J- Q& D
25 如有必要,入上图所示,点取箭头,改变方向。
9 d$ A1 M' o% @26 输入偏置值 40 ,然后点取预览按钮。
5 n1 [, y( O6 Y$ Z. f* i) r, `) f U% m( z
5 s8 ]* ]$ l% f& L7 b; O9 I
) }' ~" j: Y! u这样即产生出一宽度为40 mm的分模面预览图形,分模面自曲线切向向外。: ?9 ]0 s p: z( p/ m
从上图可看到新产生的分模面中包含一些局部褶皱,尤其是在一组曲面曲线相互靠近的位置。
- [9 A+ L( \& H* w7 g6 T我们不能容忍这种情况。为此必须采取某些措施来阻止或编辑这些有皱褶的区域,以得到光顺* o8 t$ h/ \$ w$ i
的表面。9 s9 y# o k! N' e& E
27 点取光顺曲面选项,然后点取预览与接受。' v0 y1 b2 k+ Y: C- }# f; J. K
; I* T8 p! f. q m0 b( |
5 N, E+ C+ e, d9 v, r! e8 @* Z; x; G
这样就在外边缘产生出一光顺一些的表面。但这个曲面仍然不够理想,还需做进一步的编辑。8 _% w o" R3 w1 E: \1 M+ W4 ^
这个将通过移动/输入点、移去/输入曲线和编辑切矢角等操作来实现。, X" }( b8 P, o- D4 E( Q3 m" C3 _
28 取消表格。
& D8 o( {4 Y/ x8 N. S: u29 选取不隐藏并删除曲面和用户坐标系。
3 v5 ~" Z) q1 U2 i% a分离曲面范例 2+ J% q9 U5 J7 O% J" S
1 输入模型。& C: t/ n- {2 p9 s
.....PowerSHAPE_data/Split_surf_example.dgk+ E+ ]+ o$ L5 B! U5 Y
此文件包含一个实体模型和一条用于产生分模面的复合曲线。
, X# w2 Z4 y6 F! F' G5 C* x5 a
: M2 B. L" y1 T' O
0 L8 ~+ A& B* c# h: p) S$ E5 O/ H& z
% i3 k- M$ C0 ?- H! y! Q9 x
2 选取实体然后选取隐藏(Ctrl+J)。
# S4 `0 g! }% P5 `: B( r3 点取那条预定义的绕手柄的复合曲线。
( T0 \, i! L& g; R4 从曲面
菜单选取分模面
。 8 J* G& \- C6 j, o) V
5 在分模面对话视窗中,输入偏置距离 50 ,设置水平箭头取向为自曲面向外。7 t2 C$ L4 T+ h. |
6 勾取光顺曲面选项,设置分模方向为放射向外,按下预览按钮。" Q4 q& A& }' J5 }* C
! _" y r' r' E
6 Q; V. K( [+ i% ^; a. }- T
3 C9 a& j+ n9 E
从图可见,由于拔模线和分模面内外长度的原因,有4个位置的曲面曲线有些收缩。改善这种( f6 N, p0 m+ O$ r9 m Y3 w
状态的方法是 使用按轴对齐选项,使分模面和X轴或Y 轴对齐。. W' k, C; r. w# U% W; d: e
7 将分模方向选项设置为按轴对齐,然后点取预览。' w6 W. E. y- n! {) m
/ c2 g. p5 `6 P7 u# q
: t* f/ f7 I5 ~; l% f
m) n( t- a: Z& w" H9 ~8 Q! w
现在分模面即按X轴和Y对齐,得到一个整体光顺的分模面。组合使用放射向外和对齐于轴
s; H9 N- _2 D9 B/ ~3 f- Q2 T可进一步光顺表面。" ^( N# z! i6 X
8 从对话视窗中选取高级选项,显示分离段对话视窗。, n+ S5 R& [5 y/ b2 J4 h3 X- A/ E
+ C* A( g g1 E3 G: X. z
/ l7 e, }2 e4 }( C
Z6 f. {8 D1 A5 x9 选取清除按钮,清除曲线上的任何已有段。
+ ^7 x# L2 j) \10 使用鼠标点击下图所示的断点位置。2 h) X3 S$ \7 Y7 N' C3 E8 J2 U- T
+ q/ |1 y7 _7 l8 q
6 a, W% |# a* c! S" \, l- \( X
* l. R- K$ ?) L: M% t5 S3 c11 不勾取插入断点选项框。
+ h2 W2 \- R% _3 \: Z. r
: r6 \( v% D3 T% A7 V- Q
1 W! [, A$ f! m1 @4 g* I; R+ m/ L12 使用下拉列表分别选取每个段 ,然后设置适当的分离方向。. a0 u2 o% z: L v
4 |3 i. S" [/ ]& I! ?( S1 f+ C
3 T: j( ~) _% _4 V例如这个例子中选取段 2 需设置分离方向为径向。
" K# i4 {( r# l' b/ x" U
8 W. V" S2 P D: R) f3 X/ }: T" V3 I( J. `
段 5 则需将分离方向设置为沿轴 (自动选取X 轴)3 Y9 [& x, l2 H. S7 G$ E" L6 Z
13 为全部段指定合适的分离方向。
3 \6 u, N5 u! I5 E14 点击接受,关闭此对话视窗。
( A3 m9 w% V4 J; V15 点击分模面对话视窗中的预览按钮。从预览可见,这里组合使用了放射和沿轴两种分离方
- L) E7 E& q' S- Z7 e式。 8 l% _# K+ Y; O
1 A7 L9 W! q4 Y9 y* z' \8 x/ [) t
5 F# p1 g$ g$ g# x" m/ W4 x( Q
$ L; q5 h. w: O' i. o请勿取消对话视窗!3 q, v+ s5 S, T2 b, `# Y
( u' W' W7 u2 }0 e
自动产生阶梯式分模面
6 Z% Z$ G9 ~" n0 A3 P/ e: R阶梯式分模面可用来减少钳工的工作量,确保模具的两部分能正确匹配。可使用以下方法定义分
+ E& D; [# ^: d/ b; b) u2 m模面:
9 L" _$ o4 z( D- u' a. C 平坦面距离,也即零件的外边缘到阶梯的长度。; d: z7 P' a @
 阶梯角度。
$ s+ y$ x. N( [. k 分模面总长度。$ N7 d. d/ `$ F+ u2 l, Y3 O
此外,也可指定不同段之间连接处的半径,或是使用平倒角。
' q' N. J( w& k& [: y0 ?7 ?. M( q6 g1 选取阶梯式分模面选项。
# U' Z/ e/ I! O( T
通过此对话视窗可定义阶梯式分模面的各种参数。
, S5 h- J$ Y* a+ _6 k+ u. R, v n5 f' _# ^8 ~
7 \" @0 v7 s0 a. Y4 F
: p3 G1 y! }- `2 按上图输入值,然后点击接受。
: s% |& B7 X; N$ U) V9 e% l' b
& R5 {/ b' d% `4 L3 k. w
! h1 x2 P: ~+ i于是即产生所定义的阶梯式分模面。随后我们将产生一矩形块并按分模面裁剪。5 w9 G9 B- B n
3 从 – 60 -60 -60 产生一宽度为 120 ,长度为 120的长方形。
+ T( }9 p& V! }. G a ^, Y& d4 选取工具 > 选项 >形体 >直线。
2 ~3 b/ u1 R" l+ X( ?, X! ?1 U0 P& M* S5 B
+ `* I4 l) x7 m
0 G7 C1 J& f5 t r; W' P& p3 z平倒角使用选项对话视窗中所设置的缺省值产生。可在此编辑缺省平倒角的尺寸,也可选取" v$ x2 L+ N1 @2 Z* o3 C
三种产生方式中的任何一种。
4 y) Q# c: i0 o/ y# @& {* L. P5 设置缺省长度/距离为 10 ,然后点击接受。 I; {/ S+ @3 A; c! X
6 从直线菜单
选取产生平倒角
。
$ z5 G6 g! d, U* P0 V" A7 然后依次点击各个拐角,应用平倒角。
5 b4 U* j4 v$ b$ W8 产生一条复合曲线。4 y. s$ C8 i+ G4 D. x. D1 P: z
+ p, [1 B: l$ W H: h0 l
& c8 W! v0 r- ]) O# b) `' V* S! a5 v+ j
此曲线将用来产生矩形块的侧壁。: ?7 }5 k" F6 ]: f& n0 R) I+ y
9 选取下部复合曲线并产生一填充曲面。
% y& G" ~# I0 B# u10 选取此复合曲线并产生一长度为80的挤出曲面。 0 p9 x* |. x# e# I7 {5 C
7 x6 t( x% ~" o1 Q8 J* j. f+ h
2 Q( ]7 N" O4 ~8 \ [" [! x
) S$ ] h2 j; O/ Y3 B( Q5 w如上图所示, 需按分模面裁剪侧壁。5 o4 X" y6 s' e y* m
11 如下图所示,按分模面剪裁
侧壁。
9 b$ q- b6 ~/ Z& C
- O5 t2 M8 i8 L% X5 W4 z+ f! i9 o
" [7 `/ v& R* l; k" B* J$ s
+ O) t0 s- D5 X; W
12 选取不隐藏(Ctrl+L) ,重新显示手柄实体。
+ ?+ d K5 @3 l7 i
# Q: ^8 F' h$ v! ?& o- J4 Y
; h/ w& [: ~: e6 s; i0 k9 T- q这样即完成基本锻模的设计。
& T1 w7 g7 A! e! ?; M13 保存模型为
5 t/ h8 K" P. @1 x.....\PowerSHAPE-Models\Impression block.psmodel
9 k( J( B2 R2 K% F6 [ k14 关闭模型。
# A0 K A7 c1 |7 ~$ z( t
3 C( c* \! R# D |