Unigraphics軟件杯形體補片操作*

□ 彭秋霖

重慶科創職業學院 重慶 402160

1 分模和補片概述

在應用Unigraphics軟件進行分模的過程中,補片是分型生成模具型芯和型腔的重要準備工作。分模指設計一個平面或者曲面,作為分模面,分模面將模具分割為型芯和型腔兩個部分。分模面需要能夠被軟件識別,為確保分模面的識別度,分模面應當體現完整形狀,這就要求在分模面中做好標記和區分。為了保證分模面的結構性和識別度,一般將分模面上開放的孔和槽覆蓋起來,這些需要覆蓋的孔和槽就是需要修補的地方。實現覆蓋功能的操作稱為修補,是分模前必須完成的工作。修補零件會直接影響后續分模效果,以及模具的完整性。修補的方式有很多種,通常普通采用的方式是補片,將修補的部分添加至型芯或滑塊中,使用相應的運動機構,在模具注塑前合上,在產品頂出前移開。補片操作比較簡單,不會引起其它操作牽連問題,在補片過程中還可以優化原結構的綜合質量。補片一般包括表面補片、邊緣補片、自動孔補片、曲面補片等,筆者對Unigraphics軟件杯形體補片操作進行介紹。

2 杯形體表面補片

表面補片是最易使用的補片操作,修補完全包含于單個面內的孔,以一個零厚度的面覆蓋孔、槽等開放區域。當一個包含孔的面被選中時,系統搜索該面內所包含的封閉環邊界或孔邊界,高亮顯示每個孔,并且按照設置修補面上的孔。

在Unigraphics軟件模具工具欄中選擇表面補片,顯示選擇面對話框。在工作區選擇杯形體上需要修補的面,系統搜索所選面上的孔,并高亮顯示。此時選擇要修補的孔,系統自動實現修補。使用Shift鍵,選擇不需要修補的孔,可以取消孔的選擇。表面補片如圖1所示。

3 杯形體邊緣補片

當待修復孔跨越單個面的邊界,或必須創建邊界但沒有相鄰邊選擇時,可以通過修復孔的邊界進行修復,即邊緣補片。

使用Unigraphics軟件模具工具欄中的邊緣補片功能,啟動引導式搜索對話框。選擇邊和線來定義創建的修復曲面的邊界,邊和線的選擇主要參照修補面的邊界。當第一條邊界被選中時,系統會高亮當前路徑,并以邏輯定義的路徑為向導。邏輯定義路徑最能體現路徑完整性及準確性,誤差較小,邏輯度則更好,內容通常更完整。打開曲線/邊選擇對話框,根據需要選擇提示的路徑。當路徑被選中時,系統會在邏輯上推斷出視圖區域中修復邊界所在的面,并要求選擇添加或刪除面。系統根據路徑的實際情況及與要修復面的情況,進行智能化形狀選擇,按照已經邏輯定義的標準補充完整。在邏輯定義路徑指導下,能夠清晰地看到要修補的形狀、大小與厚度。如果系統邏輯推斷出的修復面不是需要的修復面,那么點擊選擇另一面按鈕,系統會自動選擇另一個修復面,對邊進行修復,完成修補的雙向操作。通過以上操作,完成對杯形體邊緣補片,過程如圖2所示,結果如圖3所示。

為了切實做好邊緣補片,還需要人為對邏輯定義的結果進行校驗,確保邏輯定義得到的形狀、大小與杯形體相同,進而提高邊緣補片的準確性與有效性。另外,需要注意不能只修復一面而遺漏另一面。

4 杯形體自動孔補片

在補片操作中,自動孔補片也很常見,同樣是基礎的補片操作,體現了補片的智能化與自動化。一般而言,使用自動孔補片能夠修補模具中的絕大多數通孔,在曲面的通孔上也能夠自動貼合。在對杯形體進行自動孔補片時,使用Unigraphics軟件模具工具欄中的自動孔補片功能,這一功能會提供含有補片環選擇的對話框。在對話框中,循環搜索方法選項組中選中自動,修補方法包括修補型腔側面、修補型芯側面和逐個進行三種。修補型腔側面、修補型芯側面的位置與脫模等工藝有關。選中逐個進行修補方法,直接進行自動修補,系統會顯示一個接一個地修補環對話框,如圖4所示。

在一個接一個地修補環對話框中,單擊修補按鈕,將對所選的封閉孔進行修補。單擊跳過按鈕,將忽略所選的封閉孔,并繼續選擇下一個封閉孔,被忽略的封閉孔不進行修補。單擊抽取按鈕,將提取與所選的封閉孔相匹配的曲線,提取的曲線可以用于創建一個定制的修補實體或片體。以上三個按鈕對應的功能各有不同。修補按鈕的功能主要是修補,指對所選區域內的封閉孔進行修補。跳過按鈕的功能是忽略所選的封閉孔,可以由操作者選擇需要修補的封閉孔。抽取按鈕的功能是提取曲線,創建一個另外定制的修補實體,相比前兩個按鈕,功能更加靈活,也更能體現自動孔補片的敏捷性。

有些模具的孔洞需要人為進行設置,通過人為組合變得更加完整。設置的標準同樣是參考三維多面的邏輯定義,實現對模具的整體補充。

自動孔補片如圖5所示。在自動孔補片過程中,首先測量需要補片的大小與厚度,然后對需要補片的位置進行顏色標記,最后結合杯形體的造型設計和具體情況進行具體功能的選擇,更好地達到對杯形體自動孔補片。在對杯形體側面環形方孔補片時,除確定三維體系的三個層面坐標外,還要對曲面的彎度進行測定。把握好厚度、大小、彎曲度,才能保證杯形件自動孔補片的整體效果,提高補片的有效性。對杯形體自動孔補片,還需要注意對杯洞的雙面補貼,如果只補一面,會導致杯形體結構整體失去平衡。除底面和頂面外,側面同樣需要做好雙面補貼。

5 杯形體曲面補片

曲面補片與表面補片不同,有曲面度與曲面兩大要素。如果只采用表面補片,那么補片與模具接觸可能不夠吻合,也不夠緊貼。當表面補片不成功時,可以使用建模的自由曲面功能或其它功能來人工創建一個修補曲面。人工創建時,需要對曲面的曲面度進行測量。在對補片位置、大小、曲面度等要素確定后,初步構成曲面補片的大概形狀。創建好修補曲面,便可以使用現有曲面功能選擇所創建的修補曲面作為片體補丁,系統應用這個片體補丁去修剪模具型芯和型腔。

在曲面補片時,要注意對補片大概形狀的把握,防止出現過大過小或曲面度不合適的情況。另外,曲面度一般不是一個固定的單一數值,而是體現形狀變化的一連串數值表現。在曲面測量和設計時,要盡量做到與實物高度匹配,可以先用框圖進行模擬設計,框圖過大或過小都會造成曲面補片失敗。對杯形體進行曲面補片時,創建自由曲面作為修補曲面,如圖6所示。創建修補曲面后,利用Unigraphics軟件模具工具欄中的現有曲面功能,通過設置曲面度,實現對杯形體的自動補充,確保曲面的吻合度。在軟件中使用曲面功能,會有選擇片體對話框,片體形狀存儲于形狀庫中。然后選擇所創建的修補曲面,系統應用這一修補曲面對原有曲面進行修補,曲面補片結果如圖7所示。曲面補片比較充實,創建修補曲面時,特別要注意杯形體結構和需要補片的結構,曲面度以實際杯形體為準,除考慮側面的曲面度,還需要考慮平面上單條邊的曲面度?？傮w而言,杯形件曲面補片比較復雜,但是只要注意各項細節,依然能夠保證補片效果。

6 其它補片方法

除了上述常見的四種補片方法,還有其它補片方法。在Unigraphics軟件中,通過實體創建工具所創建的規則長方體特征稱為方塊。創建方塊工具適用于除模具總裝配體外的特征創建,方塊不僅可以作為模

胚使用,而且能夠用于修補模具的開放區域。在創建方塊時,用作參照的面可以是平面,也可以是曲面,程序會按一定的尺寸、方向自動延伸方塊邊界面。

在修補面的形狀設計中,如果有更加準確的基數參考,那么能夠確保補片效果。單擊Unigraphics軟件模具工具欄中的創建方塊按鈕,打開創建方塊對話框,如圖8所示。在創建方塊對話框中包含兩種類型:對象包容方塊和一般方塊。

補片時,需要分割實體。分割實體指用一個面或其它幾何體去分離一個實體,分離后的實體保留所有參數。需要注意的是,分割實體不能在模具總裝配體結構中使用,因為模具總裝配體結構是一個整體,分割實體會破壞這一整體的完整性,并且體現不出模具總裝配體結構的優勢,發揮不了分割實體的作用。另一方面,Unigraphics軟件模具工具欄中的分割實體功能與建模模塊中的拆分體功能既有原理方面的類似,也有應用方面的不同。分割實體功能對分割后的實體保留所有參數,包括父子關系。而拆分體功能在分割結束后自動移除所得實體中的參數。對于分割實體功能與拆分體功能,根據不同的模具結構和要求,展開相應的應用。

7 結束語

筆者對Unigraphics軟件杯形體補片操作進行介紹,包括表面補片、邊緣補片、自動孔補片、曲面補片等。補片操作是一個重要環節,會影響分模過程。

未來,需要專業人員對補片操作進行深入研究,探索更多更好的補片方法,確保對模具實現簡單、快捷、準確的修補。