隨著各種家用器具、視聽設(shè)備、辦公器械、玩具以及汽車零件等大量采用塑料產(chǎn)品，并向小型化、精密化、形狀復(fù)雜化(三維曲面)的方向發(fā)展，對(duì)塑料模具的技術(shù)要求也越來越高，設(shè)計(jì)、制造周期也越來越短;因此，模具CAD/CAM軟件得到了廣泛應(yīng)用。SolidWorks作為目前微機(jī)平臺(tái)上的主流三維設(shè)計(jì)軟件，簡單易用，本文將以風(fēng)扇為例，具體介紹SolidWorks在注塑模具三維設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況，研究了模具型芯、型腔的設(shè)計(jì)方法。
    
     1、使用SolidWorks進(jìn)行零件分型
    
     SolidWorks 2006提供了非常強(qiáng)大的模具設(shè)計(jì)功能，歸納起來主要通過以下三種方式來創(chuàng)建:
    
     (1)形狀相對(duì)簡單，分型面為規(guī)則平面的零件
    
     新建一個(gè)能包容塑件分型面模具基體零件，建立一個(gè)臨時(shí)裝配體，并把設(shè)計(jì)零件配合到模具基體中。用恰當(dāng)?shù)目s放系數(shù)，利用型腔特征，按一定比例從基體中間去設(shè)計(jì)零件的體積，建立出一個(gè)型腔;利用分割耳具通過分割模具基體建立兩個(gè)派生零件，這兩個(gè)零件將用于上模和下模。
    
     (2)分型面為單一曲面的簡單零件
    
     將設(shè)計(jì)零件進(jìn)行比例縮放，利用設(shè)計(jì)零件的分型線建立一個(gè)延展曲面.此曲面分割上、下半模。在裝配體的關(guān)聯(lián)中建模，通過復(fù)制設(shè)計(jì)零件的曲面來形成模具一側(cè)的形狀。
    
     (3)分型面不規(guī)則的復(fù)雜零件
    
     分型面不規(guī)則，零件中細(xì)節(jié)較多的情況，可采用壓凹(Indent)特征工具，準(zhǔn)確地建立零件分型面及型腔、型芯。以下將結(jié)合風(fēng)扇零件，重點(diǎn)研究壓凹(Indent)在模具分型方面的應(yīng)用。
    
     2復(fù)雜零件分型設(shè)計(jì)實(shí)例
    
     圖1所示為常見家用風(fēng)扇，葉片由兩條螺旋線放樣而成，中心圓柱內(nèi)孔周圍分布多條筋。其分型面屬于不規(guī)則曲面，由葉片上表面或下表面--相連構(gòu)成，因此，分型面確定有一定難度，型芯型腔的分型設(shè)計(jì)也不能使用常規(guī)方法。
    

     2.1建立分型面
    
     (1)使用直紋曲面特征將葉片表面曲面拉伸到一定長度，然后借助基準(zhǔn)面等輔助工具剪裁曲面的前后邊界線，即葉片前沿、后沿處的分模線。
    
     (2)在每相鄰的兩葉片之間，利用曲面放樣來生成葉片間過渡曲面。
    
     (3)縫合曲面與風(fēng)扇頂面，生成分型面如圖2所示。
    

     2.2生成型腔零件
    
     型腔包含細(xì)節(jié)較少，按一般方法，如新建實(shí)體，使用分型面切除;從分型面開始拉伸新實(shí)體;或建立基體零件使用型腔特征，這幾種方式都可以完成。型腔零件圖如圖3。
    

     2.3使用壓凹特征構(gòu)造型芯
    
     (1)壓凹特征
    
     壓凹特征屬于零件建模特征，可以在目標(biāo)實(shí)體上生成與所選工具實(shí)體的輪廓相同或等距的袋套或突起特征，可變形或從目標(biāo)實(shí)體中切除材料。如果更改用于生成凹陷的原始工具實(shí)體的形狀，則壓凹特征的形狀將會(huì)更新。
    
     (2)構(gòu)造型芯
    
     風(fēng)扇的型芯部分包括筋、孔的細(xì)節(jié)，這樣單純利用曲面操作不可能完成，又由于分型面不規(guī)則，使用[型腔帶征之后無法正確分型。而利用壓凹，則可以很好地克服這些困難。
    
     風(fēng)扇零件的型芯可通過兩次壓凹來完成。
    
     1)第一次壓凹利用分型曲面對(duì)已做好的圓柱實(shí)體進(jìn)行壓凹.如圖4。分型曲面是平滑的曲面，只能壓出大體的輪廓。
    
     2)第二次壓凹使用設(shè)計(jì)好的風(fēng)扇實(shí)體對(duì)圖4實(shí)體進(jìn)行壓凹。生成型芯如圖5所示。
    

     3結(jié)論
    
     像風(fēng)扇這類帶有復(fù)雜曲面的制品的注塑模具設(shè)計(jì)，如果借助于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，需要預(yù)先制作模型，然后根據(jù)模型進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和加工。這樣要消耗大量的時(shí)間，而且模具的精度也不理想。由于風(fēng)扇工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，如果精度不高，葉片之間尺寸不對(duì)稱、質(zhì)量不均勻，都有可能會(huì)影響風(fēng)扇正常工作。SolidWorks軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型零件的NC程序編制，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，既方便.又易保證制品的精度。