TopSolid/Mold智能化的模具设计工具

    注塑模的设计/制造早已成为成熟的行业，但长期以来大多数模具制造企业还只是徘徊在手工设计/制造的境地，数控加工及CAM技术的引入，已大大提高了模具的制造水平，但确定模具品质的模具结构设计仍处于大量的低水平的重复手工设计，使得设计技术人员无暇集中精力为提高模具品质而努力。这是我们十分关注的问题。

    CAD常规基本功能（如三维造型等）的引入，已为注塑模设计提供了强有力的工具，从产品的三维造型、零件装配、二维工程图纸、体积计算、标准件调用等等，使得其设计工作已经从大量的繁复的手工设计中得到解脱。

    TopSolid CAD/CAM系统在TopSolid/3D基本造型模块的基础上，配置了专用的注塑模设计的模块-TopSolid/Mold。该模块集合了设计过程中关键的、直接影响模具品质的设计步骤，提供了带有智能化的设计工具。本文仅叙述了我们在"手持测试仪外壳的注塑模设计"的过程中，应用TopSolid/Mold中一些功能的认识与体会。

    ● 分型面设计
    ● 斜导柱结构设计
    ● 标准模架的调入及标准件相关零件结构的生成等等

    一、手持测试仪外壳主件的注塑模设计简述

    手持测试仪外壳主件共为四件：上盖、下盖、电池仓盖、按键。在此以一模四腔上盖注塑模为例。

    产品结构特点：手持测试仪上盖为一典型的薄壳结构，材料为ABS，其外型除了有与其他零件相连接的螺钉孔外，并要求与下盖及电池仓盖相配合。还有一个接插耳机的侧孔。

    模具结构特点：为一模四腔、带有斜导柱侧向抽芯机构的典型结构。

    应用TopSolid/3D的设计功能，进行产品造型及结构设计、模具型腔设计、零件的体积（重量）计算、注射机型号的选择等。

图一 手持测试仪上盖

图二 手持测试仪外壳-上盖注塑模

    二、分模面设计

    分模面的创建是模具设计的至关重要的一步。分模面是一张复杂的曲面，包含了零件表面的特征。TopSolid/Mold可快速而准确地完成分型面和型芯/型腔的创建。

    1、TopSolid/Mold智能创建分模线

    系统能自动分析、创建一个可以把零件分割为型芯/型腔两部分的分模线。可以选用系统默认生成的分模线，也可由设计者自由选取。并允许设计者根据需要进行修改。我们只需在零件的外围轮廓线上依次点击鼠标，即可自动连接相切线段，操作简易灵活。并对所选取的分模线的封闭性作判断、提示。

图三 一模四腔结构

    分模线的创建有多种方法，不仅仅局限于系统自动生成的参考线，我们可以根据零件的边线和烙印线手动添加分模线。

    2、分模面的设计

    TopSolid/Mold通过对分模线的定义来生成分模面，最后通过分模面自动生成型芯/型腔结构，并可利用尺寸驱动来确定型腔的外形尺寸，在分模过程中，系统会充分考虑材料的收缩性完成结构的生成（图四）。

图四 上下模结构

    以手持测试仪外壳为例，根据外边缘的分模线，使用拉伸曲面功能便可快速地分别形成分模面。除此之外，其外壳表面有多个异形通孔，不论各孔与外轮廓的截面是平面，或是曲面，只要选中孔的边缘即可生成分模线，选择孔分模线缝合此面，使得型芯/型腔得到一张完整的封闭的曲面。系统提供分模检查工具，检查零件的分模线、分模面的有效性。确保型芯/型腔的分型成功。

    三、侧面分型与抽芯机构的设计

    侧抽芯机构一直是模具设计中的难点，而TopSolid/Mold为设计者提供的方便快捷的三维参数化设计工具，是目前在CAD/CAM系统中少见的、成功的功能。

    TopSolid/Mold侧抽芯机构的设计是依据侧抽芯行程选取标准件的过程。在系统中提供了完整的侧抽芯机构参数化的标准件库，如斜导柱、滑块、导轨、限位块等。在斜导柱选取之后，系统可根据侧抽芯行程对设计者的选择做出判断。并提出修改意见。

    仍然以手持测试仪上盖的耳机插孔为例，耳机插孔的行程是垂直模具的开模方向，因此需要侧抽芯机构。其步骤：

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