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摘要：本文利用PROE4.0环境，论述了模具设计过程中的分型面的作用，介绍了凸轮盘模具分型面的建立方法，以及在制作分型面中遇到的问题及解决办法。
关键词：PROE4.0；凸轮盘；分型面
1引言
1.1分型面的作用
模具由两大主要部分组成：动模和定模(或者公模和母模)。分型面是指两者在闭合状态时能接触的部分。制造铸型时，为方便取出模样，将铸型做成几部分，其结合面称为分型面。分型面是模具结构中的基准面，直接关系到塑件质量，模具力的工艺性和注射成型效率。故确定分型面是模具设计的重要环节。
1.2分型面的建立方式
分型面是形成型腔、型芯、滑块等零件的成型表面。分型面必须没有任何破孔，和工件完全相交，这样才能将工件分成完整的两个部分。利用PROE进行模具三维设计时，一般应用复制方式构建分型面，再利用延拓，填充，拉伸，边界混合等基本命令构建、修改分型面。最后将所建立的面组进行合并，组合成完整的分型面。
1.3凸轮盘简介
模具设计的三维软件有很多，由于PROE易学易用，应用较广，本文是基于PROE4.0介绍凸轮盘模具分型面的建立方法及常见问题。凸轮盘模具分型面主要采用复制，填充，拉伸，平整等建立方式，但是由于凸轮盘形状较为复杂，如图1所示。零件圆弧面上存在凹槽特征，在设计三维模具时，采用填充和拉伸方式建立该部分分型面往往存在破孔，曲面不能闭合，造成分模困难。采用边界混合，沿侧面影像曲线填补分型面，便能准确、快速的建立分型面，且易于掌握，同时可以提高模具的分模的分模速度，同样适用于其它类似特征的零件模具分型面的建立。图1
2实施方案
2.1 CAD软件
Pro/Engineer软件属于美国PTC公司的CAD/CAM软件。它的功能非常强大，包括参数化造型、运动分析、有限元分析、计算机模拟仿真和加工等功能，Pro/Engineer软件在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。本文采用Pro/Engineer4.0版本。
2.2上下模分型面的建立
通过实践，采用一般的分型面的建立方案，来完成凸轮盘的大部分分型面，但是由于零件圆弧处的凹槽特征的特殊结构，采用一般的复制填补，填充，延拓等命令填补分型面，容易造成分形失败，主要原因是填补的分型面与原分型面存在微小破孔。用边界混合，沿侧面影像曲线填补分型面，便可解决。下面简述一下凸轮盘分型面的建立过程。
按凸轮盘成型面创建分型面。选中所要创建的零件成型表面，利用【编辑】—【复制】—【✔】创建分型面。创建好这部分分型面之后，使用填充命令沿零件曲线创建分型面，图2
【编辑】— 【填充】—【定义内部草绘】—【✔】，此处须严格按照投影定义草绘，否则在最后的合并曲面时产生破孔，造成分模失败，如图2。利用邊界混合对圆弧的凹槽处进行修补，使分型面完整。使用命令【边界混合】—【曲线】—在【第一方向】中添加曲线，最后【✔】。完成圆弧处凹槽的填补。其余的凹槽依次按照同样的步骤进行。其余此处特征不建议用阵列进行创建，实践证明此处阵列方式创建之后，最后进行面组合并时，会产生分型面不封闭的现象。最后创建分模平面，与之前创建的分型面进行合并，形成完全闭合的分型面。 图3
2.3型芯分型面的建立
凸轮盘模具的型芯有两部分。第一部分是零件的通孔，该部分分型面采用拉伸命令便可完成。【拉伸】—【编辑内部草绘】—【✔】，编辑内部草绘之后，定义拉伸方向，拉抻深度选择到曲面，【选项】中将【封闭端】打上【✔】，这样便可完成零件通孔分型面的创建。第二部分是滑块分型面的创建，考虑到模具的加工难度，将此部分滑块分离出去，会降低模具的加工困难。创建该部分分型面主要应用上面提到的复制、填充、边界混合等命令。选择要复制的表面，【编辑】—【复制】—【✔】完成创建。使用填充命令沿零件曲线创建分型面，【编辑】—【填充】—【定义内部草绘】—【✔】。使用命令【边界混合】—【曲线】—在【第一方向】中添加曲线，对圆弧的凹槽处进行修补，最后【✔】。对建立好的面组进行合并，如图4所示，按照同样的方式创建其余滑块的分型面。凸轮盘模具经上述分型面分型后，其开模状态如图5所示。
图4图5
4 结束语
本文是根据凸轮盘结构，创建模具设计过程中的分型面，大部分采用复制、填充、拉伸等基本命令创建。但是，用这些命令创建部分特征的分型面再与其他分型面合并时，不能使分型面完全闭合。用边界混合命令去创建便可解决这个问题，提高分型面的设计效率。这种分型面的创建方式不仅适用于凸轮盘分型面的创建，对于其他造型复杂的零件模具分型面的设计也同样适用。本文介绍的建立分型面的方法在模具设计中有着广泛的应用，不仅能够提高分模效率，也能够提高分型面的精度，同时这种方法易学易懂，操作方便。
5 参考文献
[1]段辉,邢卫东,田晨.浅谈Pro/ENGINEER.在模具设计中的应用.锻压装备与制造技术.2006.4
[2]戴兢志.Pro/ENGINEER模具设计入门与实务[M].人民邮电出版社.2005
[3]刘勃;武玉.ITER超导磁体线圈电磁分析. 低温与超导. 2011.1
[4 ]刘雄伟.数控加工理论与编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002.
[5 ]乔礼红,李路,方前进.PRO/E实践应用分析.铸造技术.2003.7
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：PROE4.0；凸轮盘；分型面
1引言
1.1分型面的作用
模具由两大主要部分组成：动模和定模(或者公模和母模)。分型面是指两者在闭合状态时能接触的部分。制造铸型时，为方便取出模样，将铸型做成几部分，其结合面称为分型面。分型面是模具结构中的基准面，直接关系到塑件质量，模具力的工艺性和注射成型效率。故确定分型面是模具设计的重要环节。
1.2分型面的建立方式
分型面是形成型腔、型芯、滑块等零件的成型表面。分型面必须没有任何破孔，和工件完全相交，这样才能将工件分成完整的两个部分。利用PROE进行模具三维设计时，一般应用复制方式构建分型面，再利用延拓，填充，拉伸，边界混合等基本命令构建、修改分型面。最后将所建立的面组进行合并，组合成完整的分型面。
1.3凸轮盘简介
模具设计的三维软件有很多，由于PROE易学易用，应用较广，本文是基于PROE4.0介绍凸轮盘模具分型面的建立方法及常见问题。凸轮盘模具分型面主要采用复制，填充，拉伸，平整等建立方式，但是由于凸轮盘形状较为复杂，如图1所示。零件圆弧面上存在凹槽特征，在设计三维模具时，采用填充和拉伸方式建立该部分分型面往往存在破孔，曲面不能闭合，造成分模困难。采用边界混合，沿侧面影像曲线填补分型面，便能准确、快速的建立分型面，且易于掌握，同时可以提高模具的分模的分模速度，同样适用于其它类似特征的零件模具分型面的建立。图1
2实施方案
2.1 CAD软件
Pro/Engineer软件属于美国PTC公司的CAD/CAM软件。它的功能非常强大，包括参数化造型、运动分析、有限元分析、计算机模拟仿真和加工等功能，Pro/Engineer软件在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。本文采用Pro/Engineer4.0版本。
2.2上下模分型面的建立
通过实践，采用一般的分型面的建立方案，来完成凸轮盘的大部分分型面，但是由于零件圆弧处的凹槽特征的特殊结构，采用一般的复制填补，填充，延拓等命令填补分型面，容易造成分形失败，主要原因是填补的分型面与原分型面存在微小破孔。用边界混合，沿侧面影像曲线填补分型面，便可解决。下面简述一下凸轮盘分型面的建立过程。
按凸轮盘成型面创建分型面。选中所要创建的零件成型表面，利用【编辑】—【复制】—【✔】创建分型面。创建好这部分分型面之后，使用填充命令沿零件曲线创建分型面，图2
【编辑】— 【填充】—【定义内部草绘】—【✔】，此处须严格按照投影定义草绘，否则在最后的合并曲面时产生破孔，造成分模失败，如图2。利用邊界混合对圆弧的凹槽处进行修补，使分型面完整。使用命令【边界混合】—【曲线】—在【第一方向】中添加曲线，最后【✔】。完成圆弧处凹槽的填补。其余的凹槽依次按照同样的步骤进行。其余此处特征不建议用阵列进行创建，实践证明此处阵列方式创建之后，最后进行面组合并时，会产生分型面不封闭的现象。最后创建分模平面，与之前创建的分型面进行合并，形成完全闭合的分型面。 图3
2.3型芯分型面的建立
凸轮盘模具的型芯有两部分。第一部分是零件的通孔，该部分分型面采用拉伸命令便可完成。【拉伸】—【编辑内部草绘】—【✔】，编辑内部草绘之后，定义拉伸方向，拉抻深度选择到曲面，【选项】中将【封闭端】打上【✔】，这样便可完成零件通孔分型面的创建。第二部分是滑块分型面的创建，考虑到模具的加工难度，将此部分滑块分离出去，会降低模具的加工困难。创建该部分分型面主要应用上面提到的复制、填充、边界混合等命令。选择要复制的表面，【编辑】—【复制】—【✔】完成创建。使用填充命令沿零件曲线创建分型面，【编辑】—【填充】—【定义内部草绘】—【✔】。使用命令【边界混合】—【曲线】—在【第一方向】中添加曲线，对圆弧的凹槽处进行修补，最后【✔】。对建立好的面组进行合并，如图4所示，按照同样的方式创建其余滑块的分型面。凸轮盘模具经上述分型面分型后，其开模状态如图5所示。
图4图5
4 结束语
本文是根据凸轮盘结构，创建模具设计过程中的分型面，大部分采用复制、填充、拉伸等基本命令创建。但是，用这些命令创建部分特征的分型面再与其他分型面合并时，不能使分型面完全闭合。用边界混合命令去创建便可解决这个问题，提高分型面的设计效率。这种分型面的创建方式不仅适用于凸轮盘分型面的创建，对于其他造型复杂的零件模具分型面的设计也同样适用。本文介绍的建立分型面的方法在模具设计中有着广泛的应用，不仅能够提高分模效率，也能够提高分型面的精度，同时这种方法易学易懂，操作方便。
5 参考文献
[1]段辉,邢卫东,田晨.浅谈Pro/ENGINEER.在模具设计中的应用.锻压装备与制造技术.2006.4
[2]戴兢志.Pro/ENGINEER模具设计入门与实务[M].人民邮电出版社.2005
[3]刘勃;武玉.ITER超导磁体线圈电磁分析. 低温与超导. 2011.1
[4 ]刘雄伟.数控加工理论与编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002.
[5 ]乔礼红,李路,方前进.PRO/E实践应用分析.铸造技术.2003.7
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。