Creo-4.0模具设计-基于大案例的实例精讲-课件-第1、2章-Creo3.0模具设计基础、-

1.1

模具入门知识

1.2模具设计方法第1章模具设计基础结束放映1.1模具入门知识1.1.1模具的定义和分类1.1.2Creo3.0模具设计模块1.1.3Creo3.0模具设计术语1.1.4Creo3.0模具设计流程1.1.1模具的定义和分类模具是指能够使坯料（如金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等）在外力作用下成为具有特定形状和尺寸的制件的工具，它具有特定的轮廓或内腔形状。模具一般分为动模和定模两部分，两者分开时可以装入坯料或取出制件；两者合拢时可以使坯料成型。外力可以通过模具施加在坯料上，也可以通过气压、柱塞或冲头施加在坯料上。注塑机模具除自身部分外，通常还需要模架、导向装置和制件顶出装置等部件加以辅助，这些部件大都通用，可以适用于不同类型的模具动模定模型腔中的坯料动模和定模分开，制件被取出模具种类繁多，按照不同的标准可以划分为不同的类型。（1）按照成型材料的不同可以分为：用来加工金属制品的模具和用来加工非金属制品的模具。（2）按照本身材料的不同可以分为：砂型模具、金属模具、真空模具和石蜡模具等。（3）按照加工工艺和成型材料的不同可以分为：锻造模具、塑料模具（包括注塑模具、吹塑模具和挤塑模具等）、压铸模具、粉末冶金模具、冲压模具、橡胶模具、玻璃模具和陶瓷模具等。1.1.2Creo3.0模具设计模块

Creo3.0可以满足各种模具的设计需要，而且易用、可靠、智能、高效，该软件提供了以下几种模具功能模块。

基础模块（Foundation）和组件模块（Assembly）：将模具作为普通组件进行设计，先通过这两个基本模块设计出模具元件，再将模具元件装配成模具组件。

模具设计模块（Creo3.0/Moldesign）：用来设计注塑模具型腔和吹塑模具型腔等。

铸造模具模块（Creo3.0/Casting）：用来设计合金压铸模具型腔和浇注模具型腔等。

EMX（模具设计专家）：是Creo3.0软件的外挂模块，用来为各种模具设计模架。

钣金模架库模块（PDX）：是Creo3.0软件的外挂模块，用来为冲压模具设计模架。

塑料顾问（PlasticAdvisor）：用来对注塑模具进行铸模填充分析。1.1.3Creo3.0模具设计术语在使用Creo3.0进行模具设计时经常会碰到一些术语，熟悉这些术语，对于理解和掌握Creo3.0模具设计具有很大的帮助。

设计模型：也叫参照零件，是模具要制造的产品原型，它决定了模具的类型、型腔结构等。相机壳设计模型

参照模型：系统以设计模型为基础在模具模型中生成的参照几何，并用其替代设计模型参与模具设计。参照模型和设计模型往往是不相同的，因为设计模型并不总是包含成型或铸造技术要求的设计元素，如设置收缩率、添加拔模和圆角等。

工件模型：也叫坯料模型，代表直接参与熔料成型的模具元件的整个体积，它应包围所有的参照模型、模穴、浇口、流道和冒口等。参照模型工件模型

收缩率：将制件从模具中取出并冷却至室温后，其尺寸会发生收缩，也就是说制件的尺寸要比模具型腔小一些，而收缩率就是衡量尺寸收缩大小的参数。在设计模具型腔时通过设置收缩率，可以抵消由于制件收缩而产生的误差。

模具模型：一个装配体（即组件，扩展名为.mfg），它包括参照模型、工件、分型面、各种型腔组件特征、模具体积块、模具元件和铸模等，它是模具模块的最高级模型。

分型面：由一个或多个曲面组成，能够将工件或现有体积块分割开的一种曲面特征，要求其必须与要分割的工件、体积块完全相交。分型面

铸模：铸造最终的制件，通过观察铸件可以检查其是否与设计模型一致。

开模：模拟模具的打开过程，即分离模具，取出制件，该过程可以检查模具设计是否合理。模拟模具的打开过程（即开模仿真）1.1.4Creo3.0模具设计流程利用模具设计模块（Pro/Moldesign）可以模拟模具的设计过程。模具设计由许多环节组成，且密不可分，其基本设计流程如下。

（1）创建模具模型：模具模型由参照模型和工件模型组成，前者对应的设计模型一般在零件模式下创建，然后装配到模具模式中，工件模型则通常直接在模具模式下创建。

（2）设置收缩率：由于制件在冷却固化后，会出现收缩，为了弥补这种缺陷，需要在整个模型上按比例或按尺寸设置收缩率。

（3）创建分型面或体积块：创建合理的分型面，用其对工件进行分割，或者直接创建模具体积块。

（4）分割工件：利用分型面或模具体积块将工件分割成多个单独的模具体积块。

（5）抽取模具元件：通过抽取模具体积块得到模具实体元件（如凹模、凸模等）。

（6）创建浇注系统和冷却系统：为模具创建进料通道和水冷系统等。

（7）模具检测：对模具进行分析检测，包括拔模检测、吃水线检测、厚度检测和分型面检查等。

（8）创建铸件：用坯料填充模具型腔，从而创建模具铸件。

（9）开模仿真：模拟打开模具。

（10）创建模架：为模具创建模架，也可直接从EMX中调用标准的模架零件来创建。综合实例1——熟悉模具设计环境此综合实例的操作过程请参考本书配套光盘中的“综合实例1—熟悉模具设计环境.avi”视频文件模具型腔中的铸件模具工具栏1.2模具设计方法1.2.1组件设计法——法兰螺帽模具1.2.2分型面法——盘形螺母模具1.2.3体积块法——键帽模具1.2.1组件设计法——法兰螺帽模具

Creo3.0软件提供了许多模具设计模块和工具，用户在设计模具时，可以根据产品的具体形状、样式和复杂程度，选用不同的设计方法，主要包括组件设计法、分型面法和体积块法等。

组件设计法是指在不进入模具设计模块（Pro/Moldesign）的情况下，直接在组件模块下设计模具，其操作方法和一般的零件建模、组件装配过程类似。该方法虽然操作比较繁琐，但容易理解，应用广泛，理论上适用于所有产品，特别是造型复杂的产品。组件设计法是Creo3.0模具设计的基本方法，主要借助零件建模工具、组件装配和分解工具来完成模具设计。此为用组件法设计的法兰螺帽模具1.2.2分型面法——盘形螺母模具

分型面法是指在Creo3.0的模具设计模块（Pro/Moldesign）下利用各种专用工具进行模具设计，由于整个模具设计过程的重点在于分型面的创建，只要创建出分型面，其他工作（如分割工件、抽取模具元件、开模等）就会变得比较简单，因此称为分型面法。分型面法利用专门的模具设计工具（如工件创建工具、模具元件创建工具、开模工具等）进行，可以大大提高模具设计的效率，因此在模具设计工作中使用最为频繁。分型面法是最常用的一种模具设计方法，其难点在于构建分型面。此为采用分型面法设计的盘形螺母模具1.2.3体积块法——键帽模具

体积块法是指直接创建出一系列模具体积块（即封闭的三维空间曲面），并利用这些体积块分割其他体积块，再经过抽取模具元件、铸模和开模仿真等操作完成模具产品的设计。该方法多用于分型面难以构建或其他较为复杂的情况，虽然操作过程有些繁琐，但在某些特殊情况下比较有效。体积块法也是在模具设计模块（Pro/Moldesign）下进行的，主要利用零件建模知识和一些体积块操作完成设计。它和分型面法统称为“模具模块法”。此为采用体积块法设计的键帽模具综合实例2设计锻造模具——拔叉模具上模铸件下模关于此模具的设计方法，请参考本书配套光盘中的“综合实例2设计锻造模具—拔叉模具.avi”视频文件2.1

参照模型布局

2.2模具工件和收缩率第2章模具型腔布局结束放映2.1参照模型布局2.1.1模具预处理2.1.2装配参照模型2.1.3定位参照模型2.1.1模具预处理精度是指几何计算的精确程度，Creo3.0中有相对精度和绝对精度两种精度类型。1.设置系统精度

相对精度：Creo3.0默认采用的精度类型，它通过将模型中允许的最短边除以模型尺寸而得到，模型尺寸是指包围模型的长方体的对角线长度。相对精度的有效范围是从0.01到0.0001，缺省值为0.0012，提高相对精度值会使模型的再生时间变长，文件体积也会变大。

绝对精度：绝对精度是指Creo3.0可以允许的最小尺寸（使用当前的系统单位）。精度冲突可能会导致模具分模失败，此时可以将系统精度设置为绝对精度。首先选择“工具”>“选项”菜单，打开“选项”对话框，然后将参数“enable_absolute_accuracy”的值设置为“yes”，并保存更改即可2.创建模具基准一些通过导入IGES或STEP文档得到的设计模型，通常只有一个参考坐标系；通过复制实体曲面得到的设计模型通常没有基准特征，这就给模具设计带来了不便，需要创建模具基准。只有一个参考坐标系，无其他基准特征无任何基准特征（3）基准坐标系的Z轴应指向开模方向。（1）基准坐标系大致位于模型的几何中心。（2）基准坐标系的XY平面尽量位于主分型面上。为了分模的方便，创建的模具基准应满足以下条件。3.复制实体曲面为了避免模具设计过程中可能出现的分模失败问题，可以通过复制实体曲面功能和曲面“实体化”命令，为后续模具设计创建设计模型。在选取曲面时，可先从模型上选取一个曲面作为种子曲面，然后按住【Shift】键选取另外一个曲面作为边界曲面，释放【Shift】键后，再按住【Ctrl】键将边界曲面选中，由此可快速将模型上的所有曲面选中。复制实体曲面需在组件设计模式下进行，复制得到的曲面经过实体化，成为真正的实体零件（.prt），并以元件的形式存在于装配体中。复制曲面实体化保存模型文件4.修补曲面模型当将一些IGES或STEP格式的模型文档导入Creo3.0软件（即转换成PRT文档）后，由于精度等方面的原因，可能会出现破面、重叠面或未修剪面等问题。要利用这些模型进行模具设计，必须先将其修补完整，并生成实体。若想知道导入的模型是否需要修补，可先选择“视图”>“显示设置”>“系统颜色”菜单，打开“系统颜色”对话框，选择“布置”>“使用Pre-Wildfire方案”菜单，然后切换到“线框”模式系统用粉紫色和黄色线条显示模型，其中粉紫色代表已合并或完整的曲面，黄色代表需要修补的曲面若要修补IGES模型，可右击模型树中的“导入特征”项，从弹出的快捷菜单中选择“编辑定义”菜单，系统将进入曲面处理模式

界面右侧同时出现“独立几何”工具栏，此为“ImportDataDoctor，数据修复工具”单击“独立几何”工具栏中的“ImportDataDoctor”按钮，即可进入曲面修补界面，利用右侧IDD工具栏中的各种修复工具可以对模型上的破面和间隙等进行修复2.1.2装配参照模型参照模型的创建方法主要有两种，一种是使用装配工具加载设计模型来创建，主要用于设计单腔模；另一种是使用型腔布局工具加载设计模型来创建，可以同时加载多个模型，主要用于设计多腔模。首先来学习在模具设计环境下装配参照模型的方法。在“模具”菜单管理器中选择“模具模型”菜单弹出“模具模型”菜单栏，选择“装配”菜单弹出“模具模型类型”菜单栏，选择“参照模型”菜单弹出“打开”对话框，选取设计模型文件，然后单击“打开”按钮系统弹出“元件放置”操控面板，按照装配组件元件的方法放置参照模型，注意参照模型的坐标系一般要与模具模型的坐标系对齐，这里选择“缺省”约束类型，然后单击“应用”按钮

系统弹出“创建参照模型”对话框，选中“按参照合并”单选按钮，然后单击“确定”按钮在“模具模型”菜单栏下选择“完成/返回”菜单，即可完成参照模型的装配工作，比如此图效果2.1.3定位参照模型单腔模虽然结构简单，且铸件质量容易保证，但生产效率低，在实际生产中为了提高生产效率，常采用多腔模一次性生产多个铸件，比如下图所示的多腔模布局设计。在“模具模型”菜单栏中选择“定位参照零件”菜单，或者单击模具工具栏中的“模具型腔布局”按钮，系统将打开此“布局”对话框（即模具型腔布局工具），利用该对话框可以添加、定位和阵列排布参照模型，以创建不同类型的多腔模布局，如矩形布局、圆形布局等下面使用模具型腔布局工具创建一个多腔模布局。在“模具”菜单管理器中选择“模具模型”菜单

弹出“模具模型”菜单栏，选择“定位参照零件”菜单，弹出“打开”对话框，选取设计模型文件，然后单击“打开”按钮弹出“创建参照模型”对话框，选中“按参照合并”单选按钮，并为参照模型指定名称，然后单击“确定”按钮系统弹出“布局”对话框，单击“预览”按钮，可查看参照模型当前的定位效果由于系统默认将坐标系的Z轴作为开模方向，而此时的开模方向（即Z轴方向）不利于分模，需要将其调整为与模型上端面的法向一致单击“参照模型起点与定向”栏中的“选取”按钮弹出“坐标系类型”菜单栏，选择“动态”菜单弹出“参照模型方向”对话框，单击“旋转坐标系”按钮，并选中“X”轴，然后在“数值”文本框中输入“90”，并按【Enter】键，将坐标系围绕X轴旋转90°此时在“参照模型”窗口中可以查看调整后的坐标系各轴的指向，单击“确定”按钮，返回“布局”对话框单击“布局”对话框中的“预览”按钮，可以看到开模方向在“布局”对话框的“布局”栏中选中“矩形”单选按钮，下方出现矩形布局的参数项，将X轴和Y轴方向的型腔数分别设置为“2”和“3”，将X轴和Y轴方向的型腔间距离（即增量）分别设置为“350”和“185”，然后单击“确定”按钮在“型腔布置”菜单栏下选择“完成/返回”菜单，可创建矩形多腔模布局矩形多腔模效果综合实例1设计注塑模具——手机盖模具关于此模具的设计方法，请参考本书配套光盘中的“综合实例1设计注塑模具—手机盖模具.avi”视频文件2.2模具工件和收缩率2.2.1自动创建工件2.2.2手动创建工件2.2.3按尺寸设置收缩率2.2.4按比例设置收缩率2.2.1自动创建工件创建工件的方法主要有两种：一种是将预先设计好的工件模型装配到模具模型中，另一种是在模具设计环境中利用Creo3.0提供的自动或手动工具创建工件。

自动创建工件是指根据参照模型的大小和位置自动生成工件，下面对自动创建工件的方法进行介绍。在“模具”菜单管理器中依次选择“模具模型”>“创建”>“工件”>“自动”菜单，或者直接单击模具工具栏中的“创建工件”按钮，打开“自动工件”对话框。单击工作区中的模具坐标系“MOLD_DEF_CSYS”，将其作为模具原点选取工件形状（矩形、圆柱形、自定义形状等）设置工件几何的尺寸（输入后需按【Enter】键更新）单击“确定”按钮，即可生成工件模型标准矩形工件圆柱形工件自定义形状工件2.2.2手动创建工件

手动创建工件是指利用“拉伸”、“旋转”等基础特征工具根据参照模型的形状和大小来创建实体块，并以此得到工件模型。在“模具”菜单管理器中依次选择“模具模型”|“创建”|“工件”|“手动”菜单，打开“元件创建”对话框，在“类型”选项组中选中“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选中“实体”单选按钮，然后在“名