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1、SoIidWorks模具设计案例SolidWorks的模具工具已存在许久，但因为默认值的关系,想必有多数运用者可能还不知道SolidWorks本身就有模具的.具吧.而本章节除了是要让读者们能知知道有这样的工具之外,同时也为模具工具做了些说明,希里这一篇能为各位帚来显著的学习效果.单纯只讲模具的话，这所牵扯的范困有些广泛，因此牝者将范用马应用的部分缩小至塑料模具的部分，会特殊这样说明是因为SolidWorks的模具工具还可应用在铸造模具上.矍如跳脱模具工具这四个字而将其他工具一并纳入,那么乂可以涌盖到冲压模或是连续冲J卡模具.图1模具设计当我们呼叫出模具工具时，可以看到几个主要的功能,像是缩放（
2、缩水率）、分模线、模具分割等，除此之外还可以再到几个曲面的工具在这其中（图2）,曲面工聚会放词.在模具工具中有一个主要的因素，SolidIOrkS中的模具功能会运用到大M：的曲面功能，也就是说，当我们运用模具的功能时，会有部分的指令其实是在执行产生曲面的相关动作，因此,为/向.对各种不同的产品、模具需求.因此会须要运用到曲面的工具来协助.接下来将会以一个范例来为读者们介绍模具工具中的主要功能,曲面相关的工具则不在此篇探讨的范围之内，而主要的工具彳f“攵模分析J,底切分析、1分模级分析J、r拨模J、缩放J、r插入模具文件夹J、r时闭曲面j、1分模曲面J、r模具分割J、r侧浙块J,工具栏中除了刚刚
3、所提到的曲面工具之外,还可以看一个名为分割线的工M.尽管这一个工具并不列在这次的介绍中，但读者们可要好好记得与学习这一个工具，因为他能给你所想要的分校线位置.拔模分析.此功能主要在于帮助我们/解模具在脱模的时候,是否会有倒勾的状况发生，或是帮我们了解哪些地方的拔模角度是不停的底下就用比较简洁且考米一些的角度来说明F,上下个为公帙具，而中间则为产品;图3的状况则是最佳为状况,脱模的时候就自然与产品有间隙并顶当脱模。图I则是须要改善的状况，破来说，模具的设计都会尽*尚于角度，而此状况则是不足所需求的脱模角度。图5则是累椅状况,这样的状况可是会让产品无法期当从模具中脱根.图3振模角度状况显佳状况图5
4、拔模角度奴漕状况透过刚刚:张图片，这便是拔模分析所要供应应我们检杳的功能，让设计者在起先就能知道那地方是须要在修改的。拔模分析运用起来相当简易，I1.对于模具设计的人来说是个特别重要而不行或缺的工具大多数的状况之下,只要运用-般的检查就可以（图6）,检视上很简洁,模具是公、理模仁两个主要构成，而图面中的绿色与红色代表的就是个别的模仁，这里我并不会特殊去说明公、母模是哪个萩色，因为这可以对调，只要了解模仁所搭配的颜色中，没有其他颜色在范困里面即可，钱如有，加就汨视状况来确定是要修改模里，还是制作侧滑块、斜销，图7的功能则是帮我们将困难的产品，广腌透过除藏与显示的方式来抓出哪些地方是会倒钩还是不足
5、拔模角度.0图8则是透过手动的方式来检视：由于前两个设定只能针对埴的脱模方始终梳5,而这个设定可以动态调整并且实时显示，如此来我们就Ur以清晰的知道要以哪个方向作为我们的脱模方向了，图6拔模分析一般检吉图7困难产品检食图H手动桧查底切分析，这个功能主要就是帮助我们将公母模仁无法干脆成形的位置抓取出来，像这样的地方-哦来说就是要制作侧滑块或是斜销了*由图9来看，同样设定上堪准面来做为脱模方向，这时模蟹所显示的外观会与刚刚的拔模分析不太一样，而这边我们主要要用意的地方就是有出现红色的位置,这些地方就是我的要制作滑块的位置了.图9底切分析分模线分析，这个功能有些特殊，主要运用于造里曲面且不好抓取分模
6、线的产品，可以干地透过这个功能将虚拟的分模线显示出来,图IO中的紫色线条就是虚拟的分模线.透过这样的方式,我们就可以干货以这条线段为参考，然后在将实际的分模线位置.透过式他工具分割后取得，图10分模践分析拔模,这个工具主要生将不足所需求的拔模角度干脆进行修正（图11）,图片中是两个边长50三11的正方形，经过拔模功能修正之后,会依照设定的角度与拔根方向广变更，因此在运用卜.必须要特殊留懑,而通常指定为中立面的位也最终是不会因为拔模面的关系而影响到既有的iHi积范围,隹议还未了解此功能所造成的影响之前，先透过简洁的几何来进行练习，如图中的正方形，就是个很简沽理解的方式.图11拔模缩放,此功能若是
7、干脆翔译成缩水率，想必大家应当都能立刻理解这一个功能，但因为缩放不只货应用在模具上，所以就以较优通用的名词来运用。无论是铸造或是照科射出，基本成形原理都是将原料热烙之百再注入模穴中来冷固成形，而依据物质热胀冷缗J的原理.成品在冷固成形之后的尺寸会因此而缩小.因此我们在整个模具的设计开端就必须要先赐予个比例来放大,这样最终在冷固成形时才会把尺寸缩小回来到正确的尺寸.依照材料、产从大小与困难程度不同,所须要蜴予的比例不尽相同,而此范例中所阴予的1.06所代与的是百分之6,也就是放大6/100,不过常见的比例并非是百分比，而是分比，只是SUlidWskS会自动地将小数值末的0值自动删除，因此就己百分
8、比来做表示。产品假如因外军关系而造成收缗不等比例，那么便可以取消.样缩放来个别为不同的轴向户不同的缩水率.（图（图图12缩放设置图13轴向缩放分模线，模具工具最虻要的一个功能，也就是抓出公母模区分的条城段，当然，前提是不须要补破孔；般来说，分模级是条封闭的循环,而绝大多数都是干脆以模型的边界作为分模线,假如困难度不高.通常都能很快的自动完成分梗线的工作（图14、15）,假如模里外观上没有须要的边线可作为分模线的选取,那么就必须要透过分冽蹑的功能将须要的边界自行切割出来（图16）,这样的话我们就可以透过手动选取的方式来完成分模城的工作。分模我还右.另一个小功能可以尝试下，那就是勾选分模面J的选项
9、，透过这个功能，我们UJ以将模型变制作分模线的位置上自动购户分割的指令，然后就可以干脆点选分割出来的边线作为分模线.（图17）图M分模线功能nors图16分制疑自行切割分模线图171分模面图15分模线封闭曲面,当面临到产品有贸穿孔、排气孔之类的孔洞，这时假如要地当运用SolidWorks来完成模具的话.那就必须要运用到耳闭曲而这样的功能.在封闭的过程中.对于封闭、填补的类型可以依照产M外型另外调整,以图18为例的缺11状况，我们可以选样相切或是接触的填补类型（图19）；选择接触的话，跳口的地方会*脆不考虑任何状况填补起来（图20）,而设定相切的话,缺口则是会依照边界相邻的面来iS行相切的填补（
10、图21）。封闭曲面还有一个功能是大家比较少再运用的,那就是无埴补；无M补的功用主要在于将选取的边界干痂切断,透过这样的方式.我们就可以自由的建立次要的填补外型,而不受呢于既彳I的模型外观（图22）.图18缺I模型图19填补类型设置图20干脆添补图21相切埴补图22无填补分模曲面，这个功能在运用之前，泞定要确定分模找的功能是否有完成，而且还得确定是否行惜误的惊我号,我如有的话,则代表的是该分模线并非是一个完整的封闭循环.那就必须要很新编税来检春.分模曲曲在运用时最柏遇到的就是像图23的边线,这样的边线很简洁让产生的曲面错乱,即使是没有严竣的错乱，产生的曲面基本上也会呈现不太规则的样子，这会让后她
11、的加工花上不少时间来处理这,小部分。分模曲面会错乱的问题始终都存在，但是在S。IidWorkS2013起先有了不样的变更，透过简洁的设定,就能让这样的问题严峻性降低,甚至是没有（图24）.当我们从上视图来检视的时候可以发觉环点的变更几乎是沿着单一方向前进.这让原本错乱的何超大幅的改善（图25）.分模曲面有针对起模方向的设定（图25）,绝大多数我们是以第：个的垂直于起模方向为主要设定，除非考虑到分模冏面与产品的外观所连接的位汽是否会影响到生终成品，不然大多还是以乖Il余起模方向为主。图23边线图24没有曲面错乱图25起模方向的设定模具分割与插入模具文件夹,当我们把前面的几项流程都完成之后,我们就
12、可以将模仁的草图绘制上去,然后再运用模具分割来将公母模仁各自拆出.在绘制草图时,必须要以刚刚的分模曲面为参考,参考他的边界范围来绘制须要的草图范根，从这边也可以发觉的是，在产生分模曲面的时候，尽量让产生的曲面范国扩大，好让现在所娈注制的草图能移在这范用之内（图26）,这样的考虑是因为分模具分割的功能主要是得由曲面的马分割的功能来搭限进行，因此草图的范的行什何一个地方小过于曲面的边界，那么模具分别就泞定会失败.完成了草图的绘制并执行模具分割的功能之后.我们便可在耐件管理员中柠到几项农要的项目，分别是模块尺寸、公模、母模、分模曲面（图27）.模块尺寸建议协作3D视图来进行调整（图28），好让我们可
13、以不至于窖侈过多的料，而另外三个,公模、母模、分模曲面，这主要是告知我们模具分割的功能彳j抓取到我们刚刚在前汽作业中所产生的公、母模曲面与分模曲面，这V个曲面本体：会因为我们再产生分模线的时候就出现公母模曲面,须要填补孔的话,则是在完成填补孔的时候才会出现公母模曲面,而分模曲曲就是分模曲面功能完成之后才会有的.图27屉性管理员.-nors图283D视图从图29中我们可以看到曲面本体文件夹中,还有另外:.个文件央，分别是公母模、与分模曲面文件央，这些文件夹大多是经由模具工具同产生的，而当我们面够翁要自行制作帙具分别所须要的相关曲面时，这时我们就可以执行插入模具文件夹的功能来产生这三个文件央，届时
14、完成曲面的建立之后再干腌拖戋到该文件夹中即可完成（图30）。另外要用意的就是.尽管完成了三个模具分割须要的曲面,但只要后续有针对其中个曲面进行其他特征的编辑,那么该曲面就会脱禹模具文件夹,这时就只要重新拖出曲面到所属文件夹即可.图29曲面本体文件夹图30模具分割侧滑块.首先可以经由底切分析工具求了解产品中有那些地方是须要制作侧滑块.而侧/块的功用就如起先在底切分析中所说明的,只要是无法透过公母模仁完成的位咒.我们就是要制作偏滑块的时快J以图31为例.产出的的底端有一些推的孔,而这些是方是无法干脆透过公理模来完成，所以得制作个侧滑块让我们能往公母模脱帙的方向之外来抽离图31侧滑块先物模具还原到尚
15、未完成侧滑块的样子来检视一下（图32）,很明显可以看咒竟端的位置因为排气孔的设计关系,这里仃几个像是肋条的外型.这个地方就是我们要制作仰滑块的位班伟于模仁外部的面几乎都是平坦都.因此我们干脆将草图建构于此就可以了，至于草图该绘制甚么样轮磨，这个就得依照实际需求来变更，但一个呕点就是，不要再草图上绘制提角，妹好是在完成仰滑块之后再干脆蜴f回角特征，这样才回不造成圆知的变形（图33）。图32检视侧滑块图33不要再草图上绘制圆角侧滑块的功能执行之后在设定上很单纯，主要设定的项目有指定学图轮喀、分割的实体、拔模角度、切割的深度（图34）,其中比较重要的就是拔模角度与切割的深度：切割深度的调整建议干脆阅读3D会图区中的变更比较好.透过手动拖出的方式来进行调整.最终再回到M性管理员中来进行数值的微冏,再来就是拔模角度的留意事项,主要的曳点就是搭配的以图不要仃侬图圆角已经完成于其中，建议完成IW滑块的分割之后，再进行回角特征的建立，否则会造成阳角外型的变形，这样的话就会增加和工呢困难度与时间，若须要具体了解网/块的功能，M以参阅技术通报第49期的IS。IidWorks制作模具滑块之应用J。
