简介$ F& `# O1 p) O# K8 F
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
$ }0 q7 l2 Z; W. ?( ?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
( e8 M8 h* p. v* M脱模。
4 | y1 p1 b! D+ D; ?, _. @7 [分模面
$ j$ z$ g$ T# [4 Z. d, A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* S+ D' o" X7 a; x
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。% v" p( a# _" ]# x
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。" B6 Q7 a5 d" G5 C% {+ E% G
% @* \! h% U5 y1 s I- g0 M分模面由部件上定义的分模线产生。
& i9 p% ]/ z! F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1 R6 e! }# R! U; K
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' U7 g& t7 v* }" P) [! a
线。 3 m' @3 O+ u. `; A: ?" ^$ E3 n
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。
6 b" L0 W, M* O9 q分模面范例 1 ?/ W& C! u$ r/ O: Z" |) ~2 ?! S1 g
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
! j. I2 H/ D4 b% {" g g y/ s一新的分模面。/ M G$ m) V6 L# Z. O6 ]4 P* c2 R
1 产生一新的模型并在位置0产生一用户坐标系。
: {, [. W: k* h4 H( F8 B: l2 设置主平面为 X 平面9 c, y2 B6 |, v) D* c
3 在点 0 产生一半径为 30mm,长度为 100mm 的标准体素圆柱体2 V0 K* y- Y9 L4 T1 H7 P; B
+ k. C% A' [ s Q3 c/ w) T# O' u1 x: W
4 沿 Z 轴方向按系数 0.3 缩放
曲面 (锁住 X & Y 值); b+ B6 R/ I, S: V( Z
S; B* `, V2 |5 o- M( D* ?5 d8 v! Z5 b
5 右击曲面,从弹出菜单选取转换曲面,产生一Power Surface6 Q9 F4 @: E1 X1 H
1 r5 ?& z7 p( _; `! W, y" I2 ^! d a% c5 d
下面将进一步修改曲面,这样便于演示分模面产生。
- b2 i, Z2 C: D% c4 N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1 W1 E* ]* |6 N( r+ k+ ]2 Q4 i
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
# \: F* g( q6 |/ V0 J+ @) |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。
8 j; l t, u, n0 z" B# S# |6 双击曲面调出曲面编辑工具栏。: z4 h* H9 _$ d3 N* T! @0 G
7 选取
,打开已选曲线上的点标记。% g9 ?' A# S+ p
2 t7 v5 @7 I% w3 E$ u- i+ y
) `, Z; T9 v' q: Y' j
/ D" z8 P1 e6 j5 A6 {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。( y% n% c4 M% W7 f
9 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)。* y9 K0 G2 e: Q5 n; o
4 D: F; t, j/ i Z0 m! L
4 G* P$ b- h8 E0 ~- n
4 A: h! B3 n# \' z$ J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
5 f3 p# ^/ f# a/ A形状。
: ~' _+ M# j* a" F2 t+ Z' b. q
) [. S& b( v2 E; B
5 B8 {3 U$ `+ l% v, g) \6 p3 L! M6 n3 H8 b
10 如上图所示,选取中脊线上的点 2 a ^/ ^& T0 H
11 关闭曲面/曲线编辑工具栏中的应用光顺到点编辑选项
。
S+ B! i' ^7 V
# Y/ ?4 X9 k/ Y' {' s12 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! j& c, V4 A' i6 i
沿曲面的切矢角度保持不变。其情景如下图所示。
% a3 a6 p0 x5 L5 e$ ?$ f0 z$ T7 }. A
& n7 O1 D: A3 j3 _) k6 ^1 B) A m2 j7 V' B' i( r1 n
13 选取 Y 平面为主平面,将曲面旋转 -10 度。5 a% ~4 e/ _/ N" d; T
* F4 s, {0 ~6 Z" O# Q2 k# G
' R& y# A: q) |+ l8 R5 O) @' r14 将两个末端纬线转换为复合曲线。( D# D8 u+ r: m- m1 V
15 依次右击每条复合曲线并选取删除从属。
1 D b; H3 b, b' t. V& I! H; h; v8 h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
0 b0 P8 Z4 \4 Z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
# p2 t. U O: r来去除复合曲线上的从属。 ( F+ M& ^8 }# v" |. W j
16 通过这两条复合曲线产生两个填充曲面。
Q4 X5 N) f3 K# G17 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。
8 k$ P1 j6 N8 Y5 U) \18 在圆柱体末端产生两个半径为 2 的凸面圆倒角曲面。3 o; N& z* [$ d
: Y* K3 g% u u' t/ B( [5 A
2 k! s8 E) {: J; q, Q: M p6 N: y
: }, }# U0 N, e0 C7 S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。: m1 o t% E! P6 w' w1 |
必须设置Z平面为主平面才可产生合适的拔模线。
5 K5 B$ z: e9 K5 p- S# c% _
$ s! `' q; {! J/ y/ n8 U, Z; J8 b) w
" s" [- ]: a x7 p# V
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)
" b! W6 a. f) s; I, V如果拔模角为正的25度,那么拔模线应在球的上半部。
, J* B, K2 r$ K) n$ c, E如果拔模角为 –10 度,那么拔模线应在球的下半部。
3 m( L" g- x( g, n0 j19 选取Z 平面为主平面。3 o* E+ @7 O$ Y
20 选取全部曲面。 ( X( \$ Z1 R ]" p# F( A
21 从曲线
菜单选取拔模线
" ~" G6 T1 Q4 W# v
4 s( c9 t' Y6 Z u( _! t' s0 A
) k2 w$ {. s$ ]& I7 T [2 [3 d8 [8 m7 S8 }( m. B
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
( V8 \! ^# v2 u! [拔模线为复合曲线,否则产生的是普通曲线。% `8 B+ |4 I5 A8 v* `
22 输入拔模角 0, 勾取产生为复合曲线选项,然后点取接受。! F \" Y4 ]1 Z! B7 {( y! V! T
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)。
$ R# ]- B+ j/ i6 ~! L3 V5 M& @
6 r. U& }6 e" B$ g9 Y0 o
' r+ |% u6 G4 p$ X) h6 C
6 N8 h1 U( K. D( P) t0 j
下面即可通过这条复合曲线来产生分模面。
% G% v) T( }5 {/ z; I" X4 {' {/ H24 选取复合曲线,然后从曲面
菜单选取分模面
。
) e e1 n3 u! ]9 }( h8 V' X9 t% S
, m; P( \* T! l8 |5 ?
5 E9 [- y) o' v/ V- v9 ^
于是屏幕上出现分模面对话视窗,分模线上出现两个箭头。 ( [3 a( f' p8 l- t0 `
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。
/ e: C+ t! c) |; R8 c6 d25 如有必要,入上图所示,点取箭头,改变方向。4 C, F6 S& a* e
26 输入偏置值 40 ,然后点取预览按钮。; {5 x8 O/ r0 {! h& h# n5 z3 G
_$ X2 ^/ Q G* `+ y( I( u7 E/ g
- o6 N/ I' o8 ^8 [2 ]6 H# V* r* u5 b; O
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。
. y$ }7 Q" e5 B$ y1 ^' S4 R+ U' \0 x! F2 v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。: M* L3 P* \6 o6 z
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
. H6 J# [; ^ ]( M5 s8 z% }的表面。, [4 b$ w" |# v5 a7 ^) B* ^1 T, q
27 点取光顺曲面选项,然后点取预览与接受。
! Y8 Y! Y1 d% o. b
! i' E3 k; ]3 X
; w" M- v( c9 i `: f$ |- t1 X' t) `
' T* W5 A% x, E4 h
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。
# w& p' O( {. U0 K3 z3 o: @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。8 Z) }( C. D: _2 b4 @; w' I
28 取消表格。( v) ~9 ?# o {* Y" h$ A
29 选取不隐藏并删除曲面和用户坐标系。
% l( ~9 `' H$ f; B5 g6 J/ ]分离曲面范例 2
# P+ T* w8 E0 X8 N4 L$ c" I1 X1 输入模型。
' u' U8 v! i+ q4 U* `.....PowerSHAPE_data/Split_surf_example.dgk$ i7 R9 j( t! E! o8 M1 j
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。
9 O3 j; V* U( r: T. |1 r5 F8 T* C% m4 u& x
$ h3 r$ U0 k' J: a
% O8 W$ }4 q' B' e# a5 F2 选取实体然后选取隐藏(Ctrl+J)。
% H0 P% B8 P/ g4 n9 w9 P& _3 点取那条预定义的绕手柄的复合曲线。
|- M8 B9 J$ z9 O2 D4 _& n4 从曲面
菜单选取分模面
。 " W7 h$ ~) K& U
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。
0 Q+ S9 y1 I7 u8 q4 g8 b" U6 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。' f9 s, }0 z: a9 A
: l ?" H7 X: W9 }' _% \
" V! a0 x0 M( Z7 C+ _) l3 E/ N; g' s& {7 D! g/ n! b! X
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
' s, |/ e5 p( Z7 E) K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。' C- o/ v+ q7 a# w- x, {6 |! U
7 将分模方向选项设置为按轴对齐,然后点取预览。- ` k' ]# Z( R5 f
+ S/ z. f. G' @" \3 i8 ?
3 X6 N4 T/ P8 X& r" s
6 u7 c: V$ v5 n9 u$ K: _! q+ Z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$ t% H5 B5 f9 x) p! L
可进一步光顺表面。9 k: N$ ?* M5 C. D- f% _0 w
8 从对话视窗中选取高级选项,显示分离段对话视窗。
- B: s8 ]/ ?9 z: N, s/ w F$ t2 ^0 @5 Z+ P
2 J( i2 j" [: O6 v( S$ Z9 X
. M5 p- x; k6 ?8 P; @; r9 选取清除按钮,清除曲线上的任何已有段。
5 D# e) W6 C, _1 C" j10 使用鼠标点击下图所示的断点位置。/ W9 A" f/ n' _2 G& C# o! T
3 W9 u$ e v1 e3 l
. L- [3 n* A7 L/ V, o$ F9 x4 q5 r
11 不勾取插入断点选项框。5 y" R2 E1 ~$ a1 g2 {, ~
5 T9 X3 D4 _: [8 D) B2 d4 W( |% D( V* g2 z9 w- r( F
12 使用下拉列表分别选取每个段 ,然后设置适当的分离方向。4 x& P( x" N2 m) B, V# G) ^
- D2 ^' Q6 O) B5 f4 ?2 W) U8 U- S8 K* y% @
例如这个例子中选取段 2 需设置分离方向为径向。/ R" O! Z. c) H4 f6 m4 O0 {
) w& L' Z5 I6 a9 o6 S. q) B0 p8 F% l7 ~4 r5 i
段 5 则需将分离方向设置为沿轴 (自动选取X 轴)& X _% e! \0 i' y, @
13 为全部段指定合适的分离方向。
: \- d8 z5 j% P X: g4 {8 t14 点击接受,关闭此对话视窗。* c/ ]: h/ l9 q0 m4 t
15 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
5 @$ a' d; D. S" S; g' l% d1 x/ V式。
6 p) N3 I+ X; X/ Q. v2 q! {9 P, q
- y1 ]# _6 [, _% C4 e* k
" D1 S. W1 k! x2 n+ C
; ~) `5 w: {+ W3 K, s. R. G+ r8 ?# ]. e请勿取消对话视窗!
9 Y! x9 `' V7 }( z$ x- E0 U2 t5 {/ A' ~2 {7 K& {
自动产生阶梯式分模面7 f$ g- N7 B: ]- F9 k
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" _4 T# D+ h# ~& x) @% p$ J0 e
模面:# W# x" {1 @8 L% X2 r5 ^
 平坦面距离,也即零件的外边缘到阶梯的长度。- C# P& m4 l% i/ i
 阶梯角度。, {& L$ h* O7 G" E# _8 H& C0 M, x
 分模面总长度。. t9 o& K. w% \! h' a6 A! K( f
此外,也可指定不同段之间连接处的半径,或是使用平倒角。 ! z0 D" j( a o- w+ P+ f4 b
1 选取阶梯式分模面选项。
( T, {) p# u* i) i& t) |通过此对话视窗可定义阶梯式分模面的各种参数。
7 M. ~* ]- y' s! d. w4 ^( c5 i- z- n" t9 J n! P9 j
) O4 c3 s: h6 u) J8 e4 _+ W: U* ^3 j3 Z9 J/ [
2 按上图输入值,然后点击接受。 + x7 n e& ?2 z$ M4 B$ y, i& Q
3 u, J+ }7 F* C' D$ }; |4 [# \8 @4 ?5 v- b7 [3 a
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。9 t$ e7 m c, v) y8 j; E2 W
3 从 – 60 -60 -60 产生一宽度为 120 ,长度为 120的长方形。
: j: s4 |2 r( ~! a4 选取工具 > 选项 >形体 >直线。1 e$ x" `/ C. a0 [) p0 @# y
0 g4 C+ v: }, L; F( R/ X5 K
* ~) t) K0 d* S# {) o
/ m& [/ \( S0 O) h' H! O6 ^: Y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3 M" [* }" {2 \1 s
三种产生方式中的任何一种。% y5 J. ~# x+ _$ h3 E8 A5 {
5 设置缺省长度/距离为 10 ,然后点击接受。
; L' a. ~' D. M; g6 从直线菜单
选取产生平倒角
。
+ V0 F* I. \4 c5 s- @! T/ m7 然后依次点击各个拐角,应用平倒角。6 [4 z( v0 z4 h3 T& }
8 产生一条复合曲线。
d6 C9 E2 ]1 H+ E$ \' j" y
- t3 z: O* p3 f3 ]5 k- _- s
; c2 `1 M* H: I9 `8 H
) `" ]/ I+ _0 P0 V; V3 ?此曲线将用来产生矩形块的侧壁。
3 I9 E8 [& w5 O0 G8 ]9 选取下部复合曲线并产生一填充曲面。: E3 I; v. T: k2 h# d
10 选取此复合曲线并产生一长度为80的挤出曲面。
, r: Q9 t2 k! o) N" o# T- Y3 f$ D+ T# _$ r4 {0 F" G( o: T
: z+ {8 g: m" f/ T2 u2 d; w: p
5 v0 r; E7 r4 f' _
如上图所示, 需按分模面裁剪侧壁。0 D" ?6 C d; z1 S- y
11 如下图所示,按分模面剪裁
侧壁。
! A8 i3 K8 M* d' W' G% J
4 C5 X* A% d9 y$ @$ @* \
8 b+ C# A$ S: X2 B \$ L5 P$ \7 }: q, m6 O
12 选取不隐藏(Ctrl+L) ,重新显示手柄实体。
9 [% t" b5 Y+ A' M- r0 m
: U) U$ f& P2 V
W+ |! w- f+ Z8 ~这样即完成基本锻模的设计。
* v) C+ m0 K4 Z" K5 ?13 保存模型为
6 @( M* A, U5 J, I; T.....\PowerSHAPE-Models\Impression block.psmodel& {( f0 P: |% F1 g0 D
14 关闭模型。
9 H) ~* E# J* A9 V9 [8 J( p- F
% Y7 H. s6 Q9 D( X |