CATIA V5-6R2016模具设计教程.pdf

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编号:20200522094035575165    类型:共享资源    大小:15.79MB    格式:PDF    上传时间:2020-05-22
  
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CATIA V5-6R2016模具设计教程 V5 R2016 模具设计 教程
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CATIA V5 工程应用精解丛书 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 北京兆迪科技有限公司 编著 机 械 工 业 出 版 社 本书以 CATIA V5-6R2016 为写作蓝本,全面、系统地介绍了 CATIA 模具设计的方法 和技巧,内容包括 CATIA V5-6 模具设计概述,CATIA V5-6 模具设计入门,型芯、型腔 设计工作台,模具设计应用举例,模架和标准件,浇注系统和冷却系统的设计,镶件、滑 块和斜销机构设计,在零件设计工作台下进行模具设计和模具设计综合范例等。 在内容安排上,本书紧密结合实例对 CATIA 模具设计的流程、方法与技巧进行讲解 和说明,这些实例都是模具实际设计生产一线中具有代表性的例子,这样的安排可增加本 书的实用性和可操作性,能使读者较快地进入模具设计实战状态;在写作方式上,本书紧 贴 CATIA V5-6R2016 软件的实际操作界面,使初学者能够直观、准确地操作软件进行学 习,从而尽快地上手,提高学习效率。 本书附带 1 张多媒体 DVD 学习光盘,盘中包括大量 CATIA 模具设计技巧和具有针 对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解,光盘中还包含本书所有的教案文件、范例 文件以及练习素材文件。本书可作为广大工程技术人员学习 CATIA 模具设计的自学教程 和参考书,也可作为大中专院校学生和各类培训学校学员的 CAD/CAE/CAM 课程上课及 上机练习教材。 图书在版编目(CIP)数据 CATIA V5-6R2016 模具设计教程/北京兆迪科技有限 公司编著.—5 版.—北京:机械工业出版社,2017.9 (CATIA V5 工程应用精解丛书) ISBN 978-7-111-57429-3 Ⅰ . ①C… Ⅱ . ① 北… Ⅲ . ①模具—计算机辅助设计 —应用软件—教材 Ⅳ . ①TG76-39 中国版本图书馆 CIP 数据核字(2017)第 167850 号 机械工业出版社(北京市百万庄大街 22 号 邮政编码:100037) 策划编辑:丁 锋 责任编辑:丁 锋 责任校对:佟瑞鑫 封面设计:张 静 责任印制:孙 伟 保定市中画美凯印刷有限公司印刷 2018 年 1 月第 5 版第 1 次印刷 184mm×260 mm·23.25 印张·422 千字 0001—3000 册 标准书号:ISBN 978-7-111-57429-3 ISBN 978-7-88709-968-6(光盘) 定价:69.90 元(含多媒体 DVD 光盘 1 张) 凡购本书,如有缺页、倒页、脱页,由本社发行部调换 电话服务网络服务 服务咨询热线:010-88361066 机 工 官 网 : 读者购书热线:010-68326294 机 工 官 博 : 010-88379203金 书 网 : www.golden- 封面无防伪标均为盗版 教育服务网: III 前 言 CATIA 是法国达索 (Dassault) 系统公司的大型高端 CAD/CAE/CAM 一体化应用软件, 在世界 CAD/CAE/CAM 领域中处于优势地位。2012 年,Dassault Systemes 推出了全新的 CATIA V6 平台。但作为经典的 CATIA 版本——CATIA V5 在国内外仍然拥有较多的用户, 并且已经过渡到 V6 版本的用户仍然需要在内部或外部继续使用 V5 版本进行团队协同工 作。 为了使 CATIA 各版本之间具有高度兼容性, Dassault Systemes 随后推出了 CATIA V5-6 版本, 对现有CATIA V5的功能系统进行加强与更新, 同时用户还能够继续与使用CATIA V6 的内部各部门、客户和供应商展开无缝协作。本书对 CATIA V5-6R2016 模具设计的核心技 术、方法与技巧进行了介绍,其特色如下。 ● 内容全面、丰富,介绍了 CATIA 模具设计的各方面知识。与市场上同类书籍相 比, 本书包含更多的内容, 覆盖分型面和体积块的创建, 浇道系统和水线的创建, 镶件、滑块和斜销机构设计,模架设计等各个环节,对于迅速提高读者的模具设 计水平很有帮助。 ● 讲解详细,由浅入深,条理清晰,图文并茂,对于意欲进入 CATIA 模具设计行业 的读者,本书是一本不可多得的快速入门、快速见效的指南。 ● 写法独特,紧贴 CATIA V5-6R2016 软件的实际操作界面,采用软件中真实的对 话框、按钮和图标等进行讲解,使读者能够直观、准确地操作软件进行学习。 ● 附加值高, 本书附带 1 张多媒体DVD 学习光盘, 盘中包括大量模具设计技巧和具有 针对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解,可以帮助读者轻松、高效地学习。 本书由北京兆迪科技有限公司编著,参加编写的人员有詹友刚、王焕田、刘静、雷保 珍、刘海起、魏俊岭、任慧华、詹路、冯元超、刘江波、周涛、段进敏、赵枫、邵为龙、侯 俊飞、龙宇、施志杰、詹棋、高政、孙润、李倩倩、黄红霞、尹泉、李行、詹超、尹佩文、 赵磊、王晓萍、陈淑童、周攀、吴伟、王海波、高策、冯华超、周思思、黄光辉、党辉、冯 峰、詹聪、平迪、管璇、王平、李友荣。本书难免存在疏漏之处,恳请广大读者予以指正。 电子邮箱:zhanygjames@ 咨询电话:010-82176248,010-82176249。 编 者 读者购书回馈活动 活动一:本书“随书光盘”中含有本书“读者意见反馈卡”的电子文档,请认真填写本 反馈卡, 并 E-mail 给我们。 E-mail: 兆迪科技 zhanygjames@ , 丁锋 fengfener@ 。 活动二:扫一扫右侧二维码,关注兆迪科技官方公众微信(或搜索 公众号 zhaodikeji) ,参与互动,也可进行答疑。 凡参加以上活动, 即可获得兆迪科技免费奉送的价值 48 元的在线课 程一门,同时有机会获得价值 780 元的精品在线课程。在线课程网址见 本书“随书光盘”中的“读者意见反馈卡”的电子文档。 IV 本 书 导 读 为了能更好地学习本书的知识,请您仔细阅读下面的内容。 读者对象 本书可作为工程技术人员学习 CATIA 模具设计的学习教程和参考书,也可作为大中专 院校的学生和各类培训学校学员的 CAD/CAE/CAM 课程上课或上机练习教材。 写作环境 本书使用的操作系统为 64 位的 Windows 7, 系统主题采用 Windows 经典主题。 本书采 用的写作蓝本是 CATIA V5-6R2016。 光盘使用 为方便读者练习,特将本书所有的学习素材文件、练习文件、实例文件等放入随书附 赠的光盘中,读者在学习过程中可以打开这些文件进行操作和练习。 本书附赠多媒体 DVD 光盘 1 张,建议读者在学习本书前,先将 DVD 光盘中的所有文 件复制到计算机硬盘的 D 盘中。在 D 盘上 cat2016.3 目录下共有 2 个子目录。 (1)work 子目录:包含本书全部已完成的实例文件。 (2)video 子目录:包含本书讲解中的视频文件(含语音讲解) 。读者学习时,可在该 子目录中按顺序查找所需的视频文件。 光盘中带有“ok”扩展名的文件或文件夹表示已完成的范例。 相比于老版本的软件,CATIA V5-6R2016 在功能、界面和操作上变化极小,经过简单的 设置后,几乎与老版本完全一样(书中已介绍设置方法) 。因此,对于软件新老版本操作完 全相同的内容部分,光盘中仍然使用老版本的视频讲解,对于绝大部分读者而言,并不影响 软件的学习。 本书约定 ● 本书中有关鼠标操作的简略表述说明如下。 ☑ 单击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的左键。 ☑ 双击:将鼠标指针移至某位置处,然后连续快速地按两次鼠标的左键。 ☑ 右击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的右键。 ☑ 单击中键:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的中键。 ☑ 滚动中键:只是滚动鼠标的中键,而不能按中键。 V ☑ 选择(选取)某对象:将鼠标指针移至某对象上,单击以选取该对象。 ☑ 拖移某对象:将鼠标指针移至某对象上,然后按下鼠标的左键不放,同时移 动鼠标,将该对象移动到指定的位置后再松开鼠标的左键。 ● 本书中的操作步骤分为 Task、Stage 和 Step 3 个级别,说明如下。 ☑ 对于一般的软件操作,每个操作步骤以 Step 字符开始。 ☑ 每个 Step 操作视其复杂程度,其下面可含有多级子操作,例如 Step1 下可能 包含(1) 、 (2) 、 (3)等子操作, (1)子操作下可能包含①、②、③等子操作, ①子操作下可能包含 a) 、b) 、c)等子操作。 ☑ 如果操作较复杂,需要几个大的操作步骤才能完成,则每个大的操作冠以 Stage1、Stage2、Stage3 等,Stage 级别的操作下再分 Step1、Step2、Step3 等 操作。 ☑ 对于多个任务的操作,则每个任务冠以 Task1、Task2、Task3 等,每个 Task 操作下则可包含 Stage 和 Step 级别的操作。 ● 由于已建议读者将随书光盘中的所有文件复制到计算机硬盘的 D 盘中,书中在要 求设置工作目录或打开光盘文件时,所述的路径均以“D: ”开始。 技术支持 本书编著人员均来自北京兆迪科技有限公司, 该公司专门从事 CAD/CAM/CAE 技术的 研究、开发、咨询及产品设计与制造服务,并提供 CATIA、ANSYS、ADAMS 等软件的专 业培训及技术咨询,读者在学习本书的过程中如果遇到问题,可通过访问该公司的网站 http:// 来获得技术支持。 咨询电话:010-82176248,010-82176249。 VI 目 录 前 言 本书导读 第 1 章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 1 1.1 注射模具的结构组成 1 1.2 CATIA V5-6R2016 模具设计简介 4 1.2.1 “型芯型腔设计”工作台界面 . 4 1.2.2 “模具设计”工作台界面 . 6 第 2 章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 8 2.1 CATIA V5-6R2016 模具设计流程 8 2.2 导入模型 9 2.3 定义型芯/型腔区域 . 12 2.3.1 定义主开模方向 . 12 2.3.2 创建爆炸曲面 . 14 2.4 创建修补面 14 2.5 创建分型面 15 2.6 模具分型 17 2.6.1 创建型芯工件 . 17 2.6.2 创建型腔工件 . 21 2.6.3 创建模具分解视图 . 22 第 3 章 型芯/型腔设计工作台 24 3.1 概述 24 3.2 导入模型 26 3.3 定义型芯/型腔区域 . 27 3.3.1 定义主开模方向 . 27 3.3.2 模型比较. 28 3.3.3 分割模型区域 . 30 3.3.4 移动元素. 33 3.3.5 定义滑块开模方向 . 33 3.3.6 集合曲面. 35 3.3.7 创建爆炸曲面 . 36 3.4 分型线的设计 36 3.4.1 创建边界曲线 . 36 3.4.2 创建反射曲线 . 39 3.5 分型面的设计 40 3.5.1 创建填充曲面 . 40 3.5.2 创建拉伸曲面 . 42 3.5.3 创建滑块分型面 . 46 3.5.4 创建多截面曲面 . 47 3.5.5 创建扫掠曲面 . 48 3.5.6 创建接合曲面 . 49 VII 第 4 章 模具设计应用举例 51 4.1 带滑块的模具设计 51 4.2 一模多穴的模具设计 68 4.3 带斜销和镶件的模具设计 78 第 5 章 模架和标准件 111 5.1 模架的作用和结构 111 5.2 模架的设计 113 5.2.1 模架的加载和编辑 114 5.2.2 添加模架的一般过程 117 5.2.3 动模板与定模板的修改 . 122 5.3 标准件 126 5.3.1 标准件的加载和编辑 . 128 5.3.2 添加标准件的一般过程 . 131 第 6 章 浇注系统和冷却系统的设计 153 6.1 浇注系统的设计 153 6.1.1 概述 153 6.1.2 定位圈的加载 . 154 6.1.3 浇口套的加载 . 158 6.1.4 分流道设计 . 160 6.1.5 浇口设计. 163 6.2 冷却系统的设计 165 6.2.1 概述 165 6.2.2 冷却水道设计 . 165 6.2.3 冷却系统标准件 . 190 第 7 章 镶件、滑块和斜销机构设计 203 7.1 镶件设计 203 7.1.1 创建型腔上的镶件零件 . 203 7.1.2 创建型芯上的镶件零件 . 218 7.2 滑块机构设计 221 7.3 斜销机构设计 235 第 8 章 在零件设计工作台下进行模具设计 . 254 8.1 概述 254 8.2 模具坐标 255 8.3 设置收缩率 256 8.4 创建工件 257 8.5 模型修补 258 8.6 创建模具分型线和分型面 261 8.7 创建模具型芯型腔 270 8.8 创建模具分解视图 272 第 9 章 模具设计综合范例 274 9.1 综合范例 1——零件设计工作台下一模多穴模具设计 274 9.2 综合范例 2——带模架的船体模具设计 292 第1章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 1 本章提要 第1章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 本章主要介绍注射模具和 CATIA V5-6R2016 模具设计的基础知识,内 容包括注射模具的基本结构(塑件成型元件、浇注系统和模架) 、CATIA V5-6R2016“型芯 型腔设计”工作台和 CATIA V5-6R2016“模具设计”工作台界面等。 1.1 注射模具的结构组成 “塑料” (Plastic)即“可塑性材料”的简称,它是以高分子合成树脂为主要成分,在 一定条件下可塑制成一定形状, 且在常温下保持不变的材料。 工程塑料 (Engineering Plastic) 是 20 世纪 50 年代在通用塑料基础上发展而成的一类新型材料。工程塑料通常具有较好的 耐蚀性、耐热性、耐寒性、绝缘性以及诸多良好的力学性能,如较高的拉伸强度、压缩强 度、弯曲强度、疲劳强度和较好的耐磨性等。 目前,塑料的应用领域日益广阔,如人们正在大量地使用塑料来生产冰箱、洗衣机、 饮水机、洗碗机、卫生洁具、塑料水管、玩具、电脑键盘、鼠标、食品器皿和医用器具等。 塑料成型的方法(即塑件的生产方法)非常多,常见的方法有注射成型、挤压成型、 真空成型和发泡成型等。其中,注射成型是最主要的塑料成型方法。注射模具则是注射成 型的工具,其结构一般包括塑件成型元件、浇注系统和模架三大部分。 1.塑件成型元件 塑件成型元件(即模仁)是注射模具的 关键部分, 其作用是构建塑件的结构和形状。 塑件成型的主要元件包括型腔和型芯,如图 1.1.1 所示;如果塑件较复杂,则模具中还需 要滑块、销等成型元件,如图 1.1.2~图 1.1.4 所示。 读者可打开 D:\cat2016.3\work\ch01.01 中的文件分别查看。 图 1.1.1 塑件成型元件 型腔 塑件(钟壳零件) 型芯 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 2 2.浇注系统 浇注系统是塑料熔融物从注射机喷嘴流入模具型腔的通道。普通浇注系统一般由主流 道、分流道、浇口和冷料穴 4 个部分组成。主流道是熔融物从注射机进入模具的入口,浇 图 1.1.2 塑件成型元件(带滑块) 型腔 型芯 滑块 塑件(显示器) 塑件上有破孔,需要滑块 的帮助,才能顺利脱模 放大图 型腔 型芯 塑件 图 1.1.4 塑件成型元件(一模多穴) 图 1.1.3 塑件成型元件(带斜顶) 型腔 产品模型 型芯 镶件 斜顶 斜销元件用于构 建塑件上的此倒钩 A 向放大图 A 第1章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 3 口是熔融物进入模具型腔的入口,分流道则是主流道和浇口之间的通道。 如果模具较大或者是一模多穴,可以安排多个浇口。当在模具中设置多个浇口时,其 流道结构较复杂,主流道中会分出许多分流道(图 1.1.5) ,这样熔融物先流过主流道,然 后通过分流道再由各个浇口进入型腔。读者可打开 D:\cat2016.3\work\ch01.01.05\fork. CATPart 文件查看。 3.模架设计 图 1.1.6 所示的模架是在模具模块中创建的,模架中的所有标准零件全都由模具模 块提供,只需确定装配位置即可完成创建。读者可打开 D:\cat2016.3\work\ ch01.01.06\ cover_mold.CATProduct 文件查看。 图 1.1.5 浇注系统 主流道 放大图 浇口 分流道 图 1.1.6 模架设计 定模 冷却系统 浇注系统 动模 斜顶机构 滑块机构 产品模型(方位 1) 产品模型(方位 2) CATIA V5-6R2016 模具设计教程 4 4.在“零件设计”工作台下进行模具设计 图 1.1.7 所示的模具是在“零件设计”工作台下设计完成的,其技巧性和灵活性很强。 读者可打开 D:\cat2016.3\work\ch01.01.07\fork.CATPart 文件查看。 1.2 CATIA V5-6R2016 模具设计简介 CATIA V5-6R2016 提供了两个工作台来进行模具设计,分别是“型芯型腔设计”工作 台和“模具设计”工作台,其中“型芯型腔设计”工作台主要用于完成开模前的一些分析 和模具分型面的设计,而“模具设计”工作台则主要用于在创建好的分型面上加载标准模 架、添加标准件、创建浇注系统及冷却系统等。当然,在“型芯型腔设计”工作台中进行 分型面的设计时,可以切换到其他工作台(如“创成式外形设计”工作台、 “线框和曲面设 计”工作台和“零件设计”工作台等)共同完成合理的分型面设计。CATIA V5-6R2016 是 一个具有强大模具设计功能的软件,下面将分别对这两个工作台进行介绍。 1.2.1 “型芯型腔设计”工作台界面 学习本节时请先打开文件 D:\cat2016.3\work\ch01.02\ 01\Product1.CATProduct。 打开文件 Product1.CATProduct 后,系统显示图 1.2.1 所示的“型芯型腔设计”工作台 界面,下面对该工作界面进行简要说明。 说明:若打开模型后,发现不是在“型芯型腔设计”工作台中,则用户需要激活特征 树 中 的产 品 , 然 后 选 择 下 拉 菜 单 图 1.1.7 在“零件设计”工作台下进行模具设计 塑件(叉子) 型腔 型芯 虎口 第1章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 5 命令,系统切换到“型芯型腔设计”工作台。 CATIA V5-6R2016 中的“型芯型腔设计”工作台界面包括特征树、下拉菜单区、指南 针、右工具栏按钮区、下部工具栏按钮区、功能输入区、消息区以及图形区(图 1.2.1) 。 1.特征树 “特征树”中列出了活动文件中的所有零件及特征,并以树的形式显示模型结构,根 对象(活动零件或组件)显示在特征树的顶部,其从属对象(零件或特征)位于根对象之 下。例如,在活动装配文件中, “特征树”列表的顶部是装配体,装配体下方是每个零件的 名称;在活动零件文件中, “特征树”列表的顶部是零件,零件下方是每个特征的名称。若 打开多个 CATIA V5-6R2016 模型,则“特征树”只反映活动模型的内容。 2.下拉菜单区 下拉菜单中包含创建、保存、修改模型和设置 CATIA V5-6R2016 环境等命令。 图 1.2.1 CATIA V5-6R2016“型芯型腔设计”工作台界面 消息区 下部工具栏按钮区 功能输入区 特征树 右工具栏按钮区 指南针 下拉菜单区 图形区 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 6 3.工具栏按钮区 工具栏中的命令按钮为快速进入命令及设置工作环境提供了极大的方便,用户可以根 据具体情况定制工具栏。 注意:用户会看到有些菜单命令和按钮处于非激活状态(呈灰色,即暗色) ,这是 因为它们目前还没有处在发挥功能的环境中,一旦它们进入有关的环境,便会自动激 活。 4.指南针 指南针代表当前的工作坐标系,当物体旋转时指南针也随着物体旋转。 5.消息区 在用户操作软件的过程中,消息区会实时地显示与当前操作相关的提示信息等,以引 导用户操作。 6.功能输入区 用于从键盘输入 CATIA 命令字符来进行操作。 7.图形区 CATIA V5-6R2016 各种模型图像的显示区。 1.2.2 “模具设计”工作台界面 学习本节时请先打开文件 D:\cat2016.3\work\ch01.02\02\cover_mold.CATProduct。 打开文件 cover_mold.CATProduct 后,系统显示图 1.2.2 所示的“模具设计”工作台界 面。 说明: 若打开模型后, 发现不是在 “模具设计” 工作台, 则需要选择下拉菜单 命令,系统切换到“模具设计”工作台。 如图 1.2.2 所示, “模具设计”工作台中包含实际模具的所有零件,如模架(标准模 架和自定义模架) 、模架中的标准件(导柱、导套、螺钉及推杆) 、浇注系统(定位圈、 浇口套、流道和浇口) 、冷却系统(冷却水道、水塞、密封圈及水管接头等) 、滑块及其 他零件。 第1章 CATIA V5-6R2016 模具设计概述 7 图 1.2.2 CATIA V5-6R2016“模具设计”工作台界面 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 8 本章提要 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 CATIA V5-6R2016 提供了非常方便、实用的模具设计工具。本章将通 过一个简单的零件来介绍 CATIA V5-6R2016 模具设计的一般过程。希望通过本章的学习, 读者能够清楚地了解模具设计的一般流程及简单操作方法,并理解其中的原理。 2.1 CATIA V5-6R2016 模具设计流程 CATIA V5-6R2016 模具设计一般流程如图 2.1.1 所示。 图 2.1.1 模具设计一般流程 加载模型 设置收缩率 添加缩放后实体 集合曲面 分割面 移动元素 定义滑块开模方向 定义主开模方向 爆炸曲面 创建浇口 创建冷却系统 创建流道 工程图等 物料清单 导入模架 添加镶件 添加其他标准件 添加滑块/抽芯机构 创建零件三维模型 导入模型 定义型芯/型腔区域 创建浇注系统和冷却系统 模具设计收尾工作 导入标准件 修补模型和分型面 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 9 2.2 导 入 模 型 导入模型是 CATIA V5-6R2016 设计模具的准备阶段, 其作用是把产品模型导入到模具 模块中,在整个模具设计中起着关键性的作用,包括加载模型、设置收缩率和添加缩放后 实体三个过程。 首先将 CATIA V5-6R2016 软件打开,然后进入“型芯型腔设计”工作台,下面将介绍 导入产品模型的一般操作过程。 Task1. 加载模型 Step1. 激活产品。新建一个 Product 文件,在特征树中双击,此时系统激 活此产品。 Step2. 切换工作台。 选择下拉菜单命 令,进入到“型芯型腔设计”工作台。 Step3. 修改文件名。在特征树中选取并右击,在系统弹出的快捷菜单中 选择命令,系统弹出“属性”对话框,在该对话框中选择选项卡,然后在区 域的文本框中输入“clock_surface_mold” ;单击按钮,完成文件名的修改。 Step4. 加载模型。 (1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出 “Import Molded Part”对话框。 (2)在“Import Molded Part”对话框的区域中单击“打开”按钮,系统弹出“选 择文件”对话框,选择 D:\cat2016.3\work\ch02\clock_surface.CATPart,单击按钮, 此时“Import Molded Part”对话框改名为“Import clock_surface.CATPart” ,如图 2.2.1 所示。 (3)选择要开模的实体。接受系统默认的设置。 图 2.2.1 “Import clock_surface.CATPart”对话框 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 10 Task2. 设置收缩率 Step1. 定义坐标类型。在区域的下拉列表中选择选项。 Step2. 设置收缩率。在区域的文本框中输入数值 1.006。 Step3. 在“Import clock_surface.CATPart”对话框中单击按钮,结果如图 2.2.2 所示。 图 2.2.1 所示的“Import clock_surface.CATPart”对话框中各选项的说明如下。 ● 区域(模型) :该区域用于定义模型的路径及需要开模的特征。 ☑ 选项(参考) :单击该选项后的“打开”按钮,系统会弹出“选择 文件”对话框,用户可以通过该对话框来选择需要开模的产品,并确定路径。 ☑ 选项(实体) :在该选项的下拉列表中显示参考文件的元素。如果导入 的是一个实体特征,则在该选项的下拉列表中就会显示项; 如果要导入一组曲面, 应先单击按钮, 此时显示出导入一组曲面的按钮, 再选择文件。 ☑ (曲面) :若后显示的是图标,则以列表形式显示几何 集中特征, 在默认的状态下显示几何集中的最后一个曲面 (即最完整的曲面) , 如图 2.2.1 所示,“倒圆角.3” 为几何集中最完整的曲面; 若后显示的是 图标,则以文本框形式显示几何集中共有的面数。 ● 区域(坐标系) :该区域用于定义模型的原点及其他坐标系。 ☑ 选项(边框中心) :选择该选项后,将模型的虚拟边框中心定 义为原点。 ☑ 选项(重心) :选择该选项后,将模型的重力中心定义为原点。 ☑ 选项(坐标) :选择该选项后,(原点)区域的 X、Y 和 Z 坐 标会处于显示状态,用户可以在此文本框中输入数值来定义原点的坐标。 ☑ 选项(局部坐标系) :选择该选项后,系统将导入的模型中的默 认坐标系原点定义为原点。 ● 区域(收缩率) :该区域可通过两种方法来设置模型的收缩率,如图 2.2.3 所示。 图 2.2.2 零件几何体 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 11 ☑ 按钮(缩放比例) :单击该按钮后,用户可以在(比率)文本框中输 入收缩值,缩放的参考点是用户前面设置的坐标原点,系统默认的收缩值为 1,如图 2.2.3a 所示。 ☑ 按钮(关联关系) :单击该按钮后,相应的区域会显示出来,用户可根据 在给定 3 个坐标轴的 Ratio X、Ratio Y 和 Ratio Z 文本框中设定比率,系统 默认数值为 1,如图 2.2.3b 所示。 Task3. 添加缩放后实体 Step1. 显示特征。在特征树中单击 的“+”号,显示出。 Step2. 切换工作台。选择下拉菜单命令,系 统切换至“零件设计”工作台。 Step3. 定义工作对象。在特征树中右击,在系统弹出的快捷菜单中选 择命令,将其定义为工作对象。 Step4. 选择命令。选择下拉菜单命令,系 统弹出“定义封闭曲面”对话框。 Step5. 选取封闭曲面。在特征树中单击的“+”号,选取 为要封闭的曲面,单击按钮,完成封闭曲面的创建。 Step6. 切换工作台。选择下拉菜单 命令,系统切换至“型芯型腔设计”工作台。 Step7. 定义工作对象。 在特征树中右击, 在系统弹出的快捷菜 单中选择命令,将其定义为工作对象。 Step8. 隐藏产品模型。在特征树中右击,在系统弹出的快捷菜单中选 择命令,将产品模型隐藏起来。 说明:这里将产品模型隐藏起来,是为了便于后面的操作。 图 2.2.3 收缩率 b)关联关系收缩率 a)缩放比例收缩率 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 12 2.3 定义型芯/型腔区域 定义型芯/型腔区域主要包括定义主开模方向、定义滑块开模方向、移动元素、分割模 型区域、集合曲面和爆炸曲面。 2.3.1 定义主开模方向 定义主开模方向是定义产品模型在模具中开模的方向,并定义型芯面、型腔面、无拔 模角度的面及其他面在产品模型上的位置。当修改主开模方向时需重新计算型芯和型腔等 部分。下面继续以前面的模型为例,介绍定义主开模方向的一般操作过程。 Step1. 选择命令。 选择下拉菜单 命令,系统弹出“Main Pulling Direction Definition”对话框,在该对话框区域右侧的下 拉列表中选择选项。 Step2. 选择区域颜色划分对象。在界面中选取零件几何体。 Step3. 分解区域视图。在“Main Pulling Direction Definition”对话框中单击按钮 (图 2.3.1) ,在(可见性)区域中选中单选项,然后在下面的文本框中 输入数值 100,在图形区空白处单击,结果如图 2.3.2 所示。 Step4. 在该对话框中选中单选项,然后单击按钮,此时进程条开 始显示计算的过程,如图 2.3.3 所示;计算完成后在特征树中增加了 2 个几何集,如图 2.3.4 所示;同时在模型中显示两个区域,如图 2.3.5 和图 2.3.6 所示。 图 2.3.2 分解区域视图 图 2.3.1 “Main Pulling Direction Definition”对话框 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 13 说明:新版本中,该命令比之前的版本更具智能化,可以直接分析出型芯和型腔面, 没有其他区域面,这样在一定程度上可减少区域面的划分工作。通过分解区域视图,可以 清楚地看到产品模型上存在的型芯面、型腔面。 图 2.3.1 所示的“Main Pulling Direction Definition”对话框中各选项的说明如下。 ● (可见性)区域,该区域用于显示曲面的颜色。 ☑ 单选项(显示曲面) :系统默认选中此单选项,当用户选取一 曲面后,各个曲面的颜色就会显示出来。 ☑ 单选项(显示小曲面) :当曲面上有一个小平面不能确定是型 芯还是型腔区域时,系统就会自动将这一区域定义到其他面区域,此时用户 可选中此单选项,系统会将其他面定义到型腔或型芯区域。 ☑ 单选项(分解) :选中此单选项后,用户可在下面的文本框中输入 数值来定义型芯与型腔区域的间距。 ● (局部转换)区域: ☑ 复选框(可忽略的小平面) : 如图 2.3.1 所示,用户可移动此 复选框后的滑块来调节百分率。 ☑ 复选框(目标) : 选中后可通过左侧的下拉列表中选择(型芯面) 、 (型腔面)(其他面)和(非拔模面)定来义目标面,另外可通过 右侧的下拉列表中选择(无拓展) 、(点连续) 、 (非拔模面)和(面区域)来定义选择面的方式。 ☑ 按钮:单击该按钮后,其他面会转为型芯面。 ☑ 按钮:单击该按钮后,其他面会转为型腔面。 ☑ 按钮:单击该按钮后,非拔模面会转为其他面。 ☑ 按钮:单击该按钮后,其他面会转为竖直面。 图 2.3.3 “Main Pulling Direction”对话框 图 2.3.4 分解区域视图 图 2.3.5 分解区域视图 图 2.3.6 分解区域视图 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 14 2.3.2 创建爆炸曲面 在完成型芯面与型腔面的定义后,需要通过“爆炸曲面”命令来观察定义后的型芯面 与型腔面是否正确,将检查零件表面上可能存在的问题直观地反映出来。下面继续以前面 的模型为例,介绍创建爆炸曲面的一般操作过程。 Step1. 选择命令。选择下拉菜单 命令,系统弹出图 2.3.7 所示的“Explode View”对话框。 Step2. 定义移动距离。在文本框中输入数值 100,单击 Enter 键,结果如图 2.3.8 所示。 说明:此例中只有一个主方向,系统会自动选取移动方向,图 2.3.8 显示的型芯面与型 腔面完全分开,没有多余的面,说明前面移动元素没有错误。 Step3. 在“Explode View”对话框中单击按钮,完成爆炸曲面的创建。 2.4 创建修补面 在进行模具分型前, 有些产品模型上有开放的凹槽或孔, 此时就要对产品模型进行修补, 否则无法完成模具的分型操作。继续以前面的模型为例,介绍模型修补的一般操作过程。 Step1. 选择命令。 选择下拉菜单命令, 系统弹出图 2.4.1 所示 的“插入几何图形集”对话框。 Step2. 在系统弹出对话框的文本框中输入“Repair_surface” ,接受文本框中 的默认选项,然后单击按钮。 图 2.4.1 “插入几何图形集”对话框 图 2.3.8 爆炸结果 图 2.3.7 “Explode View”对话框 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 15 图 2.4.1 所示的“插入几何图形集”对话框中各选项的说明如下。 ● 文本框:用户可在该区域的文本框中输入该几何图形集的名称,系统默认的 名称为“几何图形集.1” 。 ● 文本框:用于定义当前创建的几何图形集位于某个图形集(图 2.4.1 所示的 下拉列表)内部。 Step3. 选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹 出“填充曲面定义”对话框。 Step4. 选取填充边界。选取图 2.4.2 所示的边界 1 和边界 2,在“填充曲面定义”对话 框中单击按钮,创建结果如图 2.4.3 所示。 2.5 创建分型面 创建模具分型面一般可以使用拉伸、扫掠、填充和混合曲面等方法来完成。分型面的 创建是在定义分型线的基础上完成的, 并且分型线的形状直接决定分型面创建的难易程度。 通过创建出的分型面可以将工件分割成型腔和型芯零件。继续以前面的模型为例,介绍创 建分型面的一般过程。 Step1. 选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“插入几何 图形集”对话框。 Step2. 在系统弹出对话框的文本框中输入 “Parting_surface” , 接受文本框中 的默认选项,然后单击按钮。 Step3. 创建接合 1。 放大图 边界 2 放大图 边界 1 图 2.4.2 选取边界线 图 2.4.3 创建修补面 修补面 CATIA V5-6R2016 模具设计教程 16 (1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹 出“接合定义”对话框。 (2)选取要接合的对象。选取图 2.5.1 所示的边界 1 和边界 2,接受系统默认的合并距 离值(即公差值) 。 (3)单击按钮,完成接合 1 的创建(系统默认为接合 1) 。 Step4. 创建扫掠曲面。 (1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出 “扫掠曲面定义”对话框。 (2)选择轮廓类型。在该对话框的区域中单击“直线”按钮。 (3)选择子类型。在该对话框的下拉列表中选择选项。 (4)选取引导曲线 1。在模型中选取 Step3 中创建的接合 1。 (5)选取参考曲面。在特征树中选取“xy 平面”为参考平面。 (6)定义扫掠长度。在该对话框的区域中输入数值 200。 (7)单击该对话框中的按钮,完成扫掠曲面的创建,结果如图 2.5.2 所示。 Step5. 创建型芯分型面。 (1)隐藏接合 1。在特征树中单击的“+”号,然后右击 ,在系统弹出的快捷菜单中选择命令,将接合 1 隐藏。 (2)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹 出“接合定义”对话框。 (3)选择接合对象。分别在特征树中的“+”号下选取、在 的“+”号下选取和在的“+” 放大图 边界 2 放大图 边界 1 图 2.5.1 选取边界线 图 2.5.2 创建扫掠曲面 扫掠曲面 第2章 CATIA V5-6R2016 模具设计入门 17 号下选取。 (4)单击该对话框中的按钮,完成型芯分型面的创建。 (5)重命名型芯分型面。右击,在系统弹出的快捷菜单中选择选项, 然后在系统弹出的“属性”对话框中选择选项卡,在文本框中输入文件 名“Core_surface” ,单击按钮,完成型芯分型面的重命名。 Step6. 创建型腔分型面。 (1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹 出“接合
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