PROE模具设计实例教程

7
模具體積塊 與 元件
摘
7-1 7-2 7-3 7-4 模具體積塊 建立體積塊-分割 建立體積塊-聚合 模具元件
要

7-1 模具體積塊
在分模面完成之後，接下來的工作是準備將工件一分為二。利用分 模 面 可 將 模 具 組 合 中 的 工 件 （ Workpiece ） 分 割 成 兩 塊 ， 即 公 模 （Core）和母模（Cavity）。一般而言，利用 Split（分割）的方式來建 立模具體積塊是較為快速的方法，但是在使用分割時卻有一個先決條 件，那就是先前所建立的分模面必須是正確且完整的，否則將會造成分 割的失敗。 此 外 ， Pro/E 同 時 也 提 供 了 手 動 的 方 式 來 建 立 模 具 體 積 塊 ， 即 Create（建立）。Create（建立）方式主要有兩種，分別是 Gather（聚 合）及 Sketch（草繪）。Gather（聚合）指令是藉由定義曲面邊界及封 閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體特徵的建構方 式來產生。利用手動的方式來建立模具體積塊並不需要事先建立好分模 面，因此，在使用上並不如分割那樣容易、快速，但是卻可以省下建立 分模面的時間。 模 具 體 積 塊 是 3D、 無 質 量 的 封 閉 曲 面 組 ， 由 於 它 們 是 閉 合 的 曲 面 組，故在畫面上皆以洋紅色顯示。 建立模塊體積與元件的指令皆包含在 Mold Volume（模具體積塊） 選單中，選單結構如【圖 7-1】所示。
7-2

【圖7-1】
Mold Volume（模具體積塊）選單結構
Mold Volume（模具體積塊） 在 Mold Volume （ 模 具 體 積 塊 ） 選 單 中 有 十 個 指 令 ， 分 別 為 Create（ 建 立 ） 、 Modify（ 修 改 ） 、 Redefine（ 重 新 定 義 ） 、 Delete （ 刪 除 ） 、 Rename （ 重 新 命 名 ） 、 Blank （ 遮 蔽 ） 、 Unblank（撤銷遮 蔽）、Shade（著色） 、 Split（分 割） 以及 Attach（連接）。 Create（建立） 建立一個模具元件體積塊。在輸入體積塊名稱後便可進入模具體 積選單中，可利用 Gather（聚合）或是 Sketch（草繪）的方式 來建立模塊體積。使用 Gather（聚合）指令必須定義曲面邊界 及封閉範圍來產生體積，而 Sketch（草繪）則是透過一些實體
7-3

特徵的建構方式來產生。 Modify（修改） 修改一個已存在的模具元件體積塊。若已經建立好的模具元件體 積塊有修改的需要，便可以使用此一指令回到建立模具體積的選 單下。 Redefine（重新定義） 重新定義一個已存在的模具元件體積塊。若已經建立好的模具元 件體積塊有重新定義的需要，便可以使用此一指令回到任何一個 模塊體積的建構過程中。 Delete（刪除） 刪除一個已存在的模具元件體積塊。 Rename（重新命名） 將一個已存在的模具元件體積塊重新命名。 Blank（遮蔽） 遮蔽一個指定的模具元件體積塊。 Unblank（撤銷遮蔽） 將已遮蔽的模具元件體積塊取消遮蔽。 Shade（著色） 將指定的模具體積塊以著色的方式顯示在畫面上，如【圖 7-2】
7-4

所示。利用此一指令來檢視以建立好的模具體積塊可以增加對整 個體積塊外型的瞭解。
【圖7-2】 Split（分割）
著色後的模具體積塊
Split（分割）是一個相當簡單且實用的指令，只需定義分模面便 可輕易地將模塊工件分割成兩個模塊體積，如公模（Core）和 母模（Cavity），此外，也可以利用一個模塊體積去分割另一個 模塊體積。 Attach（連接） Attach（連接）也是一個相當方便的指令，當一個模塊體積是由 數個小模塊體積所組成時，便可以使用 Attach 指令將數個小模 塊體積融合成一個模塊體積。
7-2 建立體積塊-分割
Split（分割）是建立模具體積塊時最常用的指令之一，在拆模的過
7-5

程中，通常會先利用 Split 將工件大致上分割成公模及母模兩個體積塊， 其他如滑塊及入子等體積塊，再利用其他的指令一一建立。 Split（分割）指令的選單結構如【圖 7-3】所示。
【圖7-3】
Split 指令選單結構
進入分割選單後，有兩組選項要先設定。 第一組是選擇分割後要產生一個或是兩個體積塊： Two Volumes（兩個體積塊） 分割完成後會產生兩個體積塊，畫面會依序將體積塊以高亮度的 藍色顯示之，以便體積塊的命名。 One Volume（一個體積塊） 分割完成後只會產生一個體積塊。 若分割後產生了兩個以上的體積塊時，可在島列表（Island List）選 單中勾選欲建立的體積塊，如【圖 7-4】所示，並加以命名。當在島列
7-6

表上拖曳滑鼠指標時，畫面上相應的模具體積塊將以高亮度的藍色顯 示，若使用 Two Volumes（兩個體積塊）選項時，被選取的島會包含在 第一個體積塊內；沒有被選取到的島則會被包含在第二個體積塊內。
【圖7-4】
島列表（Iisland List）選單
利用多次分割法來建立體積塊時，盡量只有在分割公母模時使用 Two Volumes（兩個體積塊）的選項，其餘的分割都使用 One Volume（兩 個體積塊）的選項，否則將會產生重複或多餘的體積塊，造成元件管理 上的不便。 第二組是選擇被分割的物件： All Wrkpcs（所有工件） 畫面中所有的工件皆會被分割。 Mold Volume（模具體積塊） 以現有的模具體積塊作為被分割的物件，但此模具體積塊必須還 未被 Extract（抽取）成零件檔。 Sel Comp（選擇元件）
7-7

在畫面上直接選取模具元件作為欲分割物件，模具元件包括了工 件、參照模型以及抽取後的零件檔。 在完成上述的兩組設定之後，必須還要定義分割參照，分割參照可 以是分模面，也可以是模具體積塊，但切記分割參照與被分割物件必須 要有相交，否則無法成功分割。 待系統完成分割後，還需對分割出來的模具體積塊命名，此時會出 現一個『體積塊名稱』對話框，如【圖 7-5】所示。
【圖7-5】
『體積塊名稱』對話框
對話框出現的同時，畫面上被要求命名的模具體積塊會以高亮度的 藍色顯示之，系統內定的名稱為 MOLD_VOL_#，可以自行更改成適當 的名稱。 此 時 若按 下對 話 框中 的 顯示之，如【圖 7-6】所示。 ， 則 該體 積塊 則 會以 著色 的 方式
7-8

【圖7-6】
著色後的體積塊
7-3 建立體積塊-聚合
Gather（聚合）也是建立模具體積塊時最常用的指令之一。利用聚 合指令，可以透過複製參照模型的表面，再將其邊界延伸至某特定的平 面，最後將之封閉來建立模具體積塊。 Gather（聚合）指令的選單結構如【圖 7-7】所示。
【圖7-7】
Gather 指令選單結構
7-9

建立聚合體積塊的第一個步驟是在參照零件上選取曲面，目的是要 定義模具體積塊的基本形狀。選取曲面時有幾個選項可供勾選，如【圖 7-7】所示。
【圖7-8】 Select（選取）
曲面選項
選取參照零件上的曲面來產生體積塊。 Exclude（排除） 若選取了過多的曲面，可利用此一選項將不需要的曲面排除。 Fill（填充） 在選取曲面時，會略過曲面的內部輪廓，如【圖 7-9】所示。
【圖7-9】
填充前與填充後的曲面
7-10

Close（封閉） 透過指定的曲面或是邊來矇必聚合體積塊，此一選項為必選。 選取曲面的方式有兩種，如【圖 7-10】所示，一種是 Surf & Bnd （曲面和邊界），另一種是 Surface（曲面）。
【圖7-10】 曲面選取方式 Surf & Bnd（曲面和邊界） 從參照模型上選取一個種子曲面和數個邊界曲面，系統會從種子 曲面開始，選取所有與其鄰接的曲面，直到到達邊界曲面為止。 Surface（曲面） 每 次 從 參 照模 型 上 選 取一 個 曲 面 ，若 模 型 較 複雜 ， 小 碎 面較 多 時，此選取方式會相當耗時。 Surf & Bnd（曲面和邊界）是相當有效率的曲面選取方式，宜多加 善用。 在參照模型上選取了所有需要的曲面之後，整個聚合體積塊的主要 外 型 便 已 定 義 完 成 ， 但 是 模 具 體 積 塊 必 須 是 3D 且 封 閉 的 曲 面 組 ， 因 此，最後一個步驟便是將體積塊封閉，即所有的開放邊界都需延伸到一 個特定的平面上，並在此平面上產生一個共平面的平坦曲面來封閉邊
7-11

界。 封閉體積塊時也有三個選項可供勾選，如【圖 7-11】所示。
【圖7-11】 封閉體積塊選項 Cap Plane（頂平面） 定義封合的平面。 All Loops（全部環） 曲面中所有的開放邊界都將被延伸至頂平面並封閉。 Sel Loops（選取環） 僅有被選取到的環會被延伸至頂平面並封閉。 在完成上述所有選項的定義之後，一個聚合體積塊特徵便大功告 成，【圖 7-12】是一個聚合體積塊，圖中上半部的網格面是從參照模型 上選取而得到，下半部則是由曲面中的開放邊界延伸而得來。
7-12

【圖7-12】 聚合體積塊 通常利用 Gather（聚合）指令所建立出的體積塊都並不完整，必須 配合 Sketch（草繪）指令才能建立出完整的公模或母模。
7-4 模具元件
在前幾節的內容中曾經提過，模具體積塊是 3D 的封閉曲面組，並 沒有質量，因此，在完成模具體積塊的建立之後，必須用實體材料填充 以定義的模具體積塊來產生模具元件，成為一個 3D 實體的零件檔。而 這個動作便是透過 Extract（抽取）指令來完成。 建立模塊元件的指令皆包含在 Mold Comp（模具元件）選單中，選 單結構如【圖 7-13】所示。
7-13

【圖7-13】 Mold Comp（模具元件）選單結構 在這裡僅介紹 Mold Comp（模具元件）選單中下的兩個指令，分別 為 Extract（抽取）以及 Delete（刪除）。 Extract（抽取） 將建立好的模具元件體積塊建立成模具元件。 Delete（刪除） 刪除抽取過的模具體積元件。 使 用 抽 取 指 令 時 ， 會 出 現 『 建 立 模 具 元 件 』 （ Create Mold Component）對話框，如【圖 7-14】所示。
7-14

【圖7-14】 『建立模具元件』對話框 對話框分為兩個部分，在對話框的上半部可以選取欲建立成模具元 件的模具體積塊名稱，而在對話框的下半部進階的部分中，不但可以指 定抽取出的模具元件名稱，還可以將現有的樣版檔案複製給模具元件使 用。 在 Extract（抽取）模具體積塊時，切記要將樣版複製給模具元件， 否則將來要對元件做編修時，將沒有任何基準平面可供使用。 完成模具體積塊的抽取後，則模具元件便成為了功能完備的零件檔 案了，模型樹中也會新增抽取出來的模具元件，如【圖 7-15】所示，但 切記，此時抽取出的模具元件僅儲存在記憶體中（即 In Session），直
7-15

到整個模具設計檔案被儲存後，被抽取出的零件檔才會跟著儲存到工作 目錄中。
【圖7-15】 模型樹中的模具元件
7-16