在SolidWorks軟體的各個版本中都具有一定的模具設計功能,到了2003版,這種功能進一步得到增強,特別是在一些分模線比較直觀的零件分模設計中,型腔和型芯的創建只需要幾步就可以完成,對一些較複雜的產品零件,也可以通過系統提供的功能逐步完成。本篇文章中我們以兩個產品模型為例來說明SolidWorks模具設計的應用。
1 安裝蓋的模塊設計
下面我們對下圖顯示的零件進行模具型腔模塊的設計,通過說明了解在SolidWorks中設計型芯和型腔的基本方法。
本節中的設計步驟大致如下:
Ø 對零件進行比例縮放
Ø 建立外分模面並在裝配體中建立型芯和型腔模塊
Ø 縫合得到完整分模面
Ø 通過拉伸完成成形型腔創建
(1)建立分模面
首先,需要對調入的模型進行收縮率的設定,通過比例縮放功能來實現,它可以按照零件沿三個坐標軸方向指定相同的或不同的縮放係數,來對零件進行收縮處理,在本例中我們通過比例縮放功能將零件放大2%來抵消零件成型時的收縮尺寸。
接著通過使用延展曲面功能從零件的分模線向外創建分模面,使用一個零件上的平面或基準面作為參考平面,通常參考平面與零件成形時的開模方向垂直。
最後,通過縫合曲面功能將外分模面與模型表面提取出的面縫合在一起成為完整的分模面。
具體創建步驟如下。
1. 打開零件
單擊主菜單中的文件→打開命令,設置打開的文件類型為Parasolid(*.x_t)格式,選中midpan.x_t文件打開,然後保存為同名的SolidWorks文件格式,模型如上圖所示。
2. 零件放大
單擊主菜單中的插入→特徵→比例縮放命令,進入縮放設置界面,在其中選中統一比例縮放選項,輸入縮放比例為1.02%,設定比例縮放點為重心或原點,如下圖所示,單擊確定按鈕。
3. 建立延展曲面
單擊工具條中的圖標,彈出延展曲面的設置界面,從特徵樹中選擇前視圖基準面作為參考平面,然後在要延展的邊線列表中單擊,選中零件分模線上的一條邊,再勾選沿切面延伸選項,在延展距離中將默認的10mm改為30mm,如下圖所示。
完成後如下圖所示,特徵樹中出現一個名為的延展曲面特徵。
(2) 建立裝配體並縫合曲面
4. 建立裝配體
從主菜單中單擊文件→新建命令,在彈出的新建窗口中選擇裝配體,建立一個裝配體文檔,然後平鋪窗口,將midpan零件拖動到裝配體的原點上,將其插入並固定。
5. 插入新零件
從主菜單中單擊插入→零件→新零件命令,根據提示將裝配體保存后,為新零件取名cavity,它將作為型腔模塊進行創建,在裝配體的特徵樹中單擊前視圖基準面,將其插入,系統同時自動開啟一個草圖,直接單擊退出草圖模式,完成一個空的新零件的創建。
6. 創建縫合曲面
在裝配體中的零件編輯模式下,單擊主菜單中的插入→曲面→縫合曲面命令,彈出縫合曲面設置框,如下圖所示,在其中要縫合的曲面和面列表中單擊,然後選擇前幾步中創建的延展曲面,再在源面列表中單擊,然後選擇零件型腔側的一個表面,將其作為源面,系統會自動將延展曲面以及源面一側的所有面縫合在一起,單擊確定按鈕。
完成後在特徵樹的零件特徵中出現一個名為的曲面特徵,這個曲面創建在cavity零件中,如下圖所示(隱藏了midpan零件)。
縫合曲面創建完成後,在其中包含了零件型腔側的所有表面和延展曲面,這時可以利用實體拉伸功能來創建型腔零件。
(3) 創建型腔和型芯零件
7. 創建型腔模塊
從主菜單中單擊插入→參考幾何體→基準面功能,以cavity零件的前視圖基準面為參考平面,距離為10mm創建一個基準面,如下圖所示。
然後以這個基準面為繪圖平面,創建一個草繪,繪製一個中心在原點的矩形,尺寸如下圖所示。
繪製完成後退出草繪功能,然後從主菜單中單擊插入→凸台/基體→拉伸命令,設定成形條件為成形到一面,如下圖所示。
單擊確定按鈕,完成型腔零件的創建,如下圖所示。
8. 創建型芯模塊
退出零件環境回到裝配體中,將剛創建的零件隱藏。然後按照從5-7的步驟相應的創建型芯模塊,完成後如下圖所示。
9. 爆炸視圖
隱藏裝配體中所有零件的延展曲面和縫合曲面,然後建立裝配體的爆炸視圖,如下圖所示。