7.5 拔模特征
在塑料拉伸件、金属铸造件和锻造件中,为了便于加工脱模,通常会在成品与模具型腔之间引入一定的倾斜角,称为【拔模角度】。
拔模特征就是为了解决此类问题,将单独曲面或一系列曲面中添加一个-30°~30°的拔模角度。可以选择的拔模曲面有平面或圆柱面,并且当曲面为圆柱面或平面时,才能进行拔模操作。曲面边的边界周围有圆角时不能拔模,但可以先拔模,再对边进行圆角操作。
Creo中拔模特征有4种创建方法:基本拔模、可变拔模、可变拖拉方向拔模和分割拔模。
7.5.1 基本拔模
基本拔模就是创建一般的拔模特征。
在【工程】组中单击【拔模】按钮,打开【拔模】操控板,如图7-61所示。
图7-61 【拔模】操控板
要使用拔模特征,需先了解拔模的几个术语。如图7-62所示为拔模术语的图解表达。图中所涉及的拔模概念解释如下:
图7-62 拔模特征的图解
• 拔模曲面:选择要拔模的模型的曲面。可以拔模的曲面有平面和圆柱面。
• 拔模枢轴:选择曲面围绕其旋转的拔模曲面上的线或曲线(也称为中立曲线)。可通过选取平面(在此情况下拔模曲面围绕它们与此平面的交线旋转)或选取拔模曲面上的单个曲线链来定义拔模枢轴。
• 拖动方向(拔模方向):用于测量拔模角度的方向。通常为模具开模的方向。可通过选取平面(在这种情况下拖动方向垂直于此平面)、直边、基准轴或坐标系的轴来定义它。
• 拔模角度:设置拔模方向与生成的拔模曲面之间的角度。如果拔模曲面被分割,则可为拔模曲面的每侧定义两个独立的角度。拔模角度必须在-30°~30°范围内。
下面介绍两种基本拔模的特殊处理方法。
1.排除曲面环
如图7-63所示的模型。所选的拔模面其实是单个曲面,非两个曲面组合。因为它们是由一个拉伸切口得到的。但此处仅拔模其中一个凸起的面,那么就需要在【拔模】操控板的【选项】选项板中激活【排除面】收集器,并选择要排除的面,如图7-64所示。
图7-63 要拔模的面
图7-64 选择要排除的曲面
选择要排除的面后,只能对其中一个面进行拔模,如图7-65所示。
图7-65 拔模单个曲面
技术要点
按Ctrl键连续选择的多个曲面是不能使用【排除曲面环】方法的。因为程序只能识别单个曲面中的环。
2.延伸相交曲面
当要拔模的曲面在拔模后与相邻的曲面产生错位时,可以使用【选项】选项板中的【延伸相交曲面】复选框,使之与模型的相邻曲面相接触。
如图7-66所示,需要对图中的圆形凸台进行拔模,但未使用【延伸相交曲面】复选框进行拔模。
图7-66 未使用【延伸相交曲面】复选框的拔模
如果使用了【延伸相交曲面】复选框进行拔模,其结果如图7-67所示。
图7-67 使用【延伸相交曲面】复选框的拔模
如图7-68所示为对图中的矩形实体进行拔模的情况。包括未使用和使用【延伸相交曲面】复选框的两种情形。
图7-68 延伸至相交曲面的另一情形
7.5.2 可变拔模
上面介绍的基本拔模属于恒定角度的拔模。但在【可变】拔模中,可沿拔模曲面将可变拔模角应用于各控制点:
• 如果拔模枢轴是曲线,则角度控制点位于拔模枢轴上
• 如果拔模枢轴是平面或面组,则角度控制点位于拔模曲面的轮廓上
可变拔模的关键在于角度的控制。例如,当选择了拔模曲面、拔模枢轴及拖拉方向后,通过在【拔模】操控板的【角度】选项板中,添加角度来控制拔模的可变性。如图7-69所示为恒定拔模与可变拔模的范例。
图7-69 恒定拔模与可变拔模
技术要点
您可以按住Ctrl键然后拖动拔模的圆形滑块,将控制点移动至所需位置,如图7-70所示。
图7-70 拖动圆形滑块改变控制点
7.5.3 可变拖拉方向拔模
可变拖拉方向拔模与基本拔模、可变拔模所不同的是,拔模曲面不再仅仅是平面,曲面同样可以拔模。此外,拔模曲面不用再选择,而是定义拔模曲面的边——也是拔模枢轴(拔模枢轴是拔模曲面的固定边)。
在【形状】组中单击【可变拖拉方向拔模】按钮,打开【可变拖拉方向拔模】操控板,如图7-71所示。
图7-71 【可变拖拉方向拔模】操控板
下面用一个零件的拔模来说明可变拖拉方向拔模的用法。
1.拔模枢轴的选取
可变拖拉方向拔模的拖拉方向参考曲面也是拖拉方向(有时也称拔模方向)的参考曲面。如图7-72所示为选择的拖拉方向参考曲面。
图7-72 选择拖拉方向参考曲面
激活拔模枢轴的收集器。然后为拔模选取拔模枢轴(即拔模曲面上固定不变的边),如图7-73所示。
图7-73 选择拔模枢轴
技术要点
在选取拔模枢轴时,可以按Ctrl键连续选取多个枢轴。当然,也可以在远离拖拉方向参考曲面的单独位置设置拔模枢轴。
选择拔模枢轴后,您可以看见拔模的预览。拖动圆形控制滑块可以手动改变拔模的角度,如果需要精确控制拔模角度,必须在【参考】选项板最下面的选项组中设置角度,如图7-74所示。
图7-74 简化表示对象
2.使拔模角度成为变量
默认情况下拔模角度是恒定的,可以选择右键菜单中的【成为变量】命令,将拔模角度设为可变。如图7-75所示,设为变量后,可以在【参考】选项板最下方编辑每个控制点的角度,也可以手动拖动方形滑块来改变拔模角度。
图7-75 使拔模角成为变量
技术要点
在要恢复为恒定拔模,可右击并选取快捷菜单中的【成为常数】命令,将删除第一个拔模角以外的所有拔模角。
3.创建分割拔模
在这里不仅仅可以分割拔模,其他类型的拔模方式也可以创建分割拔模特征。当选择了拖拉方向参考曲面和拔模枢轴后,在【参考】选项板中选中【分割曲面】复选框,然后选择分割曲面,此曲面可以是平面、基准平面和曲面,如图7-76所示。
图7-76 选择分割曲面
如果将图形放大,即可看见预览中有两个拔模控制滑块,其中一个控制滑块是控制整体拔模角度的,另一个滑块是控制被曲面分割后的拔模角度,如图7-77所示。通过调整两个拔模控制滑块的位置,可以任意改变拔模角度。
图7-77 分割曲面后的拔模控制滑块
动手操作——机械零件设计
如图7-78所示,此机械零件主要由拉伸实体特征和拔模特征共同组合而成。
图7-78 机械零件
操作步骤:
01 按Ctrl+N组合键弹出【新建】对话框。新建名为【连接件】的零件文件,并用公制模板进入建模环境。
02 首先使用【拉伸】命令,选择FRONT基准平面作为草绘平面,并自动进入到草绘环境中,然后绘制如图7-79所示的拉伸截面。
03 退出草绘环境后,在操控板中设置拉伸方法为【在各方向上以指定拉伸值一半】拉伸草绘平面的双侧,并输入拉伸深度100,单击【应用】按钮后创建拉伸特征,如图7-80所示。
图7-80 创建拉伸特征
图7-79 选择草绘平面并绘制拉伸截面
04 继续创建拉伸特征。在如图7-81所示的面上绘制第2个拉伸特征的截面。
图7-81 绘制第2个拉伸截面
技术要点
在绘制圆时,圆形必须与实体边的中点重合。
05 退出草绘环境后,以默认的【从草绘平面以指定的深度值拉伸】方法,创建深度为30的拉伸实体,并设置反向拉伸,结果如图7-82所示。
图7-82 创建第2个拉伸特征
06 接下来创建第3个拉伸特征,此特征是移除材料的拉伸。草绘平面及拉伸的截面如图7-83所示。
图7-83 第3个拉伸特征的草绘平面及拉伸截面
07 退出草绘环境,在【拉伸】操控板上以默认拉伸方法,创建出移除材料的拉伸特征,且拉伸深度为20,如图7-84所示。
图7-84 创建第3个拉伸特征
08 继续创建第4个拉伸特征——筋特征。选择的草绘平面及绘制的拉伸截面草图如图7-85所示。
图7-85 绘制拉伸截面
技术要点
具有筋特性的拉伸截面的绘制方法是,首先绘制其中一个小截面——矩形,然后使用复制、粘贴功能,再使用【旋转调整大小】命令将小截面依次进行旋转,即可得到整个截面。
09 退出草绘环境,设置拉伸深度为15,创建的拉伸特征如图7-86所示。
图7-86 创建第4个拉伸调整
10 接着拔模特征。单击【拔模】按钮,打开【拔模】操控板。依次选择拔模曲面、拔模枢轴,并输入拔模角度30,创建的圆柱面拔模特征如图7-87所示。
图7-87 创建拔模特征
11 同理,再依次创建出如图7-88所示的一个筋特性的拔模特征,且拔模角度为30。
图7-88 创建一个筋特征的拔模特征
12 同理,一次性创建出其余筋的拔模特征,结果如图7-89所示。
图7-89 创建完成其余的拔模特征
技术要点
5个筋特征的拔模特征不能一次性完成,因为会形成交叉曲面。所以Creo不能识别拔模曲面。方法是先创建其中的一个,然后再一次性地创建其他4个拔模特征。
13 接下来对中间的圆柱进行30°角的拔模,如图7-90所示。
图7-90 创建中间圆柱的拔模特征
14 使用【旋转】工具,选择FRONT基准平面作为草绘平面,进入草绘环境绘制出如图7-91所示的截面。
图7-91 绘制旋转截面
15 绘制截面后退出草绘环境,然后创建出如图7-92所示的旋转实体。
图7-92 创建旋转特征
16 最后在圆柱上创建沉孔特征。单击【孔】按钮,打开【孔】操控板。单击【创建标准孔】按钮,再单击【添加沉孔】按钮。然后选择圆柱顶部平面来放置孔,再选择RIGHT和FRONT基准平面作为偏移参考,如图7-93所示。
图7-93 选择孔的放置参考和偏移参考
17 在操控板中选择孔规格为【M8×.75】,将孔深度设为50,然后在【尺寸】选项板中设置沉孔深度为5,直径为12,取消选中【包括螺纹曲面】复选框,如图7-94所示。
图7-94 设置沉孔参数
18 再单击【应用】按钮,完成沉孔的创建,结果如图7-95所示。
图7-95 创建完成的机械零件
19 最后将设计结果保存。