拔模
对于注塑件或者是铸件而言,设计人员都知道在设计过程中应该尽可能避免产生与拔模方向平行的面。这是由于当模具沿着拔模方向打开时,这些与拔模方向平行的面会将模具锁死甚至破坏零件。要防止在开模时锁死模具,设计人员一般都会对某一组面(拔模面)施加一个小斜度,即所谓的拔模斜度。目前,大部分的三维CAD软件都提供拔模特征功能,让设计人员在完成主要的特征后,对某些面添加拔模斜度。这种做法主要是由于对整体模型施加拔模特征会比在产生单个特征时同时产生拔模特征来得容易。
但是,拔模特征与前面的圆角特征有着同样的问题。那就是拔模特征的形成需要与很多周边的面或者特征产生互动,很多时候这些互动会引起特征之间的冲突,当冲突无法解决时,就会导致拔模特征失败又或者产生出不符合设计人员要求的模型。因此,有经验的三维设计人员都知道应该将拔模特征放在主特征之后,而又在圆角特征之前。这种要求使得拔模特征在操作上变得复杂,难以实施。
图九中所示为两块上下重叠的方块。一般来说,若要对所有垂直面添加拔模斜度,应该先拔模,再倒圆角。如果直接对图九中的模型进行拔模操作,几乎所有基于历史的特征三维建模系统都会出现报错而不能完成该指令。原因是由于拔模特征会影响到周边的其它特征,包括圆角特征。在这个例子中,新增的拔模特征会影响到部分的圆角特征无法与原来相切的面保持相切而导致失效,因此系统会出现报错。有部分系统就算能勉强完成任务,所生成的模型也并非设计人员想要的理想结果。图十所示为由图九模型直接添加拔模特征,原来的圆角特征出现过切现象,并不符合设计人员的设计意图。
图九:对这样一个简单零件添加拔模特征也需要将现有的特征重组
图十:有的软件在圆角特征后生成的拔模特征会导致模型出现过切情况
在现实设计工作中,设计人员往往忘记了在倒圆角前先进行拔模的操作。又或者是由于制造的要求而需要对已完成的设计再添加拔模斜度。在这种情况下,设计人员只好退回到“特征树”中还没有产生圆角特征的状态,再加入拔模特征。对于比较简单的模型(如图九中的模型),这种操作还不算困难,可是遇上更复杂的模型,就会变成对设计人员的重大挑战。
智能特征技术的特征专家能自动判别并将拔模特征放置在圆角特征或其它会导致拔模失败的特征的前面--即使拔模斜度是设计完成以后才需要添加的一个特征。这样一来,设计人员就可以专注设计而不必浪费时间在那些令人沮丧的拔模和圆角迭代尝试。图十一所示为利用智能特征技术对图九中的模型添加拔模特征。特征专家会自动找出模型中与拔模特征有关联的圆角特征,将拔模特征加入在这些圆角特征前面。图十二为添加拔模特征前后的特征树结构,能看到拔模特征被加入在原来圆角特征之前。
图十一:智能特征技术自动产生拔模特征
图十二:拔模加入在原来圆角特征之前