Creo/Mold一体化设计在塑料件模具分型中的应用

韩先征，夏继梅

应用 Application

Creo/Mold一体化设计在塑料件模具分型中的应用

韩先征1，夏继梅2

（1. 青岛职业技术学院，山东省青岛市 266000；2. 山东劳动职业技术学院，山东省济南市 250000）

注塑模具分型主要就是通过曲面把工件实体分开成多个实体的过程。对于复杂设计模型的模具分型面多且复杂，设计生成分型面过程会使用多种工具和方法。以Creo/Mold软件设计塑件模具为例，系统介绍了模型分析、镶件设计、分型面生成及模具零件生成与操作的全过程，通过案例操作展示出Creo/Mold模具设计与建模环境的互操作性和一致性，阐述了关键的过程和步骤并给出设计者在总体上应遵循的原则。

模具分型；拔模；分型面成型方法；体积块；Creo/Mold

1 引言

塑料模具分型是模具设计与制造过程中的关键步骤。若塑件模型的形状能在模具里固化成型后直接从型芯顶出，或者具有较单一分型面的模具分型较为简单。如果塑件模型包含复杂的破孔、含有内外侧倒扣或者分型面需多个复杂曲面的情况，模具的分型就必须遵循一定的策略和过程才能顺利进行。Creo/mold是美国 PTC（参数技术公司）公司Creo软件的模具设计专业模块，与其基础模块具有透明、方便的互操作性在本文案例中得到验证。塑件模具中将设计侧滑块、斜顶和镶块结构，包含了模具分型的多数典型形状。这个设计过程如下。

1）设计模型的拔模斜度检查。

2）创建模具装配，引用设计模型，创建工件毛坯。

3）创建倒扣区域滑块或者镶件的体积块。

4）创建分型面/分型线。

5）分型并抽取成模具零件。

6）创建流道/充模（模型）。

本文将以电器盒盖零件为例，系统介绍其模具建模及分模过程。

2 设计模型分析检查

模型零件具有对称的形状，外形和内部结构的剖切图如图1所示。

首先分析模型的拔模斜度。在“模具”工具表里选择“拔模斜度”工具，如图2所示。

图1 设计模型

图2 “模具”工具表

图3为拔模分析设置的参数。图4为分析结果云图，蓝色的为型腔区域，红色的为型芯区域，灰色的为竖直区域。对设计模型第二个检查的是模型壁厚。参看图2，选择“厚度”工具，分析对话框如图5所示，设定检测的最小壁厚1.5 mm，最大壁厚3.5 mm，超出此范围的显示成“蓝色”或“红色”，分析的结果如图6所示。

图3 拔模分析对话框

图4 拔模分析云图

图5 壁厚分析

图6 壁厚分析结果

3 分模过程

首先应创建模具模型，在模具模型里要装配引用的模型和工件。为了分模顺利进行，需在软件的环境配置文件中，将模具模型的准确度选项：enable_absolute_ accuracy设置为“YES”。在Creo模具分型中，采用的基本顺序是先创建滑块、嵌件，补破漏孔、再创建分型面。先分出镶拼的体积块，再分出型腔的“体积块”。图7为“模具”工具表包含的主要工具。

图7 分型面和模具体积块工具

从模具体积块工具表（如图8所示）可以直观地看出，创建模具体积块的方法和建模基础模块中的实体造型方法一样，这个特点使得掌握Creo建模的人可以方便地掌握模具分型。本例中使用常用的“拉伸”工具创建的3个体积块和1个斜顶体积块，如图9所示。

图8 模具体积块工具表

镶块零件的体积块创建完成以后，下一步的操作就要进行“补孔”，如图10所示。“分型面”工具表里选择“关闭”工具。从该工具表里也可以看出，分模使用的“分型面”的创建工具和实体建模的高度类似性。

图9 模具体积块

图10 “分型面”工具表

在“关闭”工具的“操控板”里，不要勾选“封闭所有内环”，而是选取孔所在曲面，再选择孔的边，如图11所示。对于零件上处于多个面上的孔可以采用“分型面”工具表里的“填充环”工具或其他创建曲面工具，如零件中的一个方孔则采用“边界混合”面补孔。

创建主分型面，在“分型面”工具表里选择“轮廓曲线”工具，如图12所示。在对话框里“环选择”选项里应选择需要的轮廓线，不需要的选择“排除”，如图13所示。

图11 补孔

图12 “轮廓曲线”对话框

图13 选择并生成“轮廓曲线”

完成“轮廓曲线”后就可以创建“裙边曲面”。选择“分型面”工具表里选择“裙边曲面”工具，如图14所示。

图14 裙边曲面

最后一步就是模具分型，首先把“工件”体积块减除“嵌件”体积块，选择“分割体积块”工具，在主窗口右侧的“菜单管理器”里选择“一个体积块”和“所有工件”选项，如图15所示。在分割体积块对话框里选择定义作为工具的“分割曲面”，图16所示。非勾选4个“孤岛”体积块为保留。

图15 分割体积块

图16 “体积块”分割

选择已完成的“裙边曲面”和“补孔”曲面为工具，分割上一步生成的体积块成2个体积块，即型腔和型芯，如图17所示。分割完成后，型芯和型腔体积块的着色图，如图18所示。

图17 “体积块”分割

4 注模和模具零件抽取

抽取模型零件，即把当前的“体积块”赋予模具零件生成实体，该模具共抽取5个模型，分别为型腔、型芯、侧滑块1、侧滑块2和斜顶。抽取模具零件后，设置模具特征的“显示”与“遮蔽”，“视图”→“模具显示”，如图19所示，把所有的体积块和分型面遮蔽。模具零件着色“透明”显示的模具装配如图20所示。

图19 模具特征显示/遮蔽

图20 模具零件透明显示

在CREO/Mold里需要创建的模具特征是流道、水线和顶杆孔，如图21所示。对于浇口的创建可以在“模型”工具里选择“拉伸”或“旋转”工具创建模具装配的特征，该特征应在模具零件生成之后。

“充模”操作就是成型模具型腔和浇口的塑件，选择“模具”→“创建铸模”。整个模具装配的爆炸图，如图22所示。

图21 模具特征

图22 模具装配爆炸图

5 结语

[1] 韩先征，苏慧，赵水等．Creo基础与应用实践[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2017．

[2] 舒诗友．复杂分型面的分型技巧[J]．智能制造，2015（4）：62-63．

[3] 李奇，朱江峰，张国文．模具构造与制造[M]．北京：清华大学出版社，2011．