手機(jī)前蓋數(shù)字化設(shè)計(jì)制造

1、第一章 三維建模三維建模是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)零件進(jìn)行三維建模是為往后各項(xiàng)工作奠基，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一步和第一要點(diǎn)。手機(jī)前蓋是一個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)錯(cuò)雜，充斥著各種零小部件的零件，需要進(jìn)行系統(tǒng)的建模步驟安排，以免走彎路，以及得到更加準(zhǔn)確和緊湊的模型結(jié)構(gòu)，首先是建立大致的外觀，然后拔模出一個(gè)斜度、在圓角得出大體的外形，經(jīng)過(guò)抽殼命令得到一個(gè)薄壁特征，在特征上建立內(nèi)部雜而多的零部件，具體的模型建立步驟后續(xù)將會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。1.1 建模軟件1.1.1 solidworks 2012簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)使用solidworks2012作為三維模型的建模軟件，solidworks是一款簡(jiǎn)單實(shí)用、功能強(qiáng)大、組件繁多的三維機(jī)

2、械設(shè)計(jì)軟件，據(jù)統(tǒng)計(jì)截止2010年其用戶已經(jīng)突破了1500萬(wàn)，是世界上第一個(gè)基于windows開(kāi)發(fā)的機(jī)械三維cad軟件，solidworks一直遵循易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新的原則，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。到目前為止，SolidWorks已經(jīng)成功應(yīng)用于高科技、能源、建筑、商業(yè)服務(wù)、工業(yè)設(shè)備、生命科學(xué)、造船、汽車(chē)、航天、消費(fèi)產(chǎn)品及其包裝等領(lǐng)域產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。Solidworks 2012是DS solidworks公司于2011年9月20日推出的一個(gè)比較受市場(chǎng)歡迎的版本，該版本包含許多新增和改進(jìn)的功能，大多數(shù)功能可直接響應(yīng)用戶的要求，具有相較其他版本更強(qiáng)大的功能、更有效的協(xié)

3、作、更高效率和性能等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)占有率比較高，主要用于機(jī)械行業(yè)的草圖建立、特征建模、曲面建模、鈑金設(shè)計(jì)、焊件設(shè)計(jì)、裝配體設(shè)計(jì)、有限元分析和工程圖設(shè)計(jì)等。1.1.2 solidworks 2012新增功能SolidWorks 2012從推出到今天，一直深得業(yè)界的認(rèn)可，它是最后一個(gè)支持Windows xp系統(tǒng)的SolidWorks軟件，所以有很多鐘情于Windows xp系統(tǒng)的用戶毫不猶豫就選擇了它，加上它完善和新增了200多項(xiàng)功能，更使得其在市場(chǎng)上所向披靡，一路過(guò)關(guān)斬將，其新增的大型審閱圖和走查等功能，其中大型審閱圖可以快速打開(kāi)復(fù)雜的大型裝配體，節(jié)省系統(tǒng)資源。走查功能可以模仿人眼的觀察走向，可以更

4、加清晰的看到復(fù)雜的構(gòu)造內(nèi)部。概括地說(shuō)，SolidWorks具有以下兩個(gè)亮點(diǎn)：1、新增成本計(jì)算模塊2、鈑金模塊優(yōu)化 1）、成型工具優(yōu)化后，操作更靈活。 2）、增加掃描法蘭工具1.2 零件三維建模1.2.1 建模準(zhǔn)備零件的三維模型建立是畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重難點(diǎn)，因?yàn)榱慵脑O(shè)計(jì)要考慮很多因素，比如設(shè)計(jì)的可行性、零件的可制造程度、還有與其他零件的裝配等，所以建模需要先設(shè)計(jì)出可行的方案，然后軟件的使用是一大難點(diǎn)，因?yàn)榱慵Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要使用多種特征和草圖命令進(jìn)行建模，對(duì)軟件不熟悉將會(huì)拖慢建模的進(jìn)度，或者得不到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧慵Ｐ停@些都會(huì)影響畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量，所以必須做好建模前的統(tǒng)籌規(guī)劃。首先根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)

5、特點(diǎn)可以看出，其結(jié)構(gòu)雖多，但多數(shù)以簡(jiǎn)單的拉伸特征為主，而且形狀多數(shù)是規(guī)整的，用到曲線和曲面的地方比較少，只有外形輪廓是曲線，需要使用樣條曲線建立草圖，而成型后里面依外形曲線而建的小特征則不能簡(jiǎn)單使用拉伸命令建立，必須用掃描建立特征，這為建模帶來(lái)一定的難度。其次，手機(jī)前蓋內(nèi)部的特征都是以外殼為承載體，所以第一步應(yīng)該先建立外形輪廓的薄壁特征，這需要進(jìn)行拉伸、拔模和抽殼方可得出。第三，前蓋與手機(jī)機(jī)身的連接部分也是一個(gè)值得注意的地方，因?yàn)橐c手機(jī)機(jī)身進(jìn)行裝配過(guò)程仿真，所以需要與其他同學(xué)協(xié)同合作，建模過(guò)程中要保持足夠的溝通，才能得出裝配合格的零件，而且連接部分與前蓋表面的過(guò)渡部分需要十分光滑，這需要很細(xì)

6、心。1.2.2 建模步驟第一步：建立手機(jī)最外側(cè)輪廓如圖1-1所示，建模過(guò)程中需保證各線段連接平滑，各部分關(guān)于中心對(duì)稱(chēng)，且草圖約束完全，草圖建好后使用拉伸凸臺(tái)/基體命令建立厚度4mm的凸臺(tái)特征。圖 1-1 手機(jī)最外側(cè)輪廓圖第二步：使用拔模命令對(duì)與連接部分相連的面進(jìn)行拔模，拔模角度為19.877°，中性面與拔模面的選取以及拔模結(jié)果如圖1-2所示：圖 1-2 拔模第三步：使用圓角命令對(duì)手機(jī)前蓋的邊線進(jìn)行圓角，以使外部光滑少刺，圓角半徑r=2.3mm，圓角對(duì)象的選取及最終圓角結(jié)果如圖1-3所示：圖1-3 圓角對(duì)象及結(jié)果第四步：使用抽殼命令對(duì)以上三步所建立的實(shí)體進(jìn)行抽殼，選取邊線未圓角的面作為

7、要移除的面，保留圓角面作為前蓋的前面，抽殼的厚度為1.60mm，具體參數(shù)及結(jié)果如圖1-4：圖1-4 抽殼參數(shù)及結(jié)果第五步：使用拉伸/切除命令將連接部分多余的實(shí)體切除掉，以便進(jìn)行連接件特征的建立，切除的草圖如圖1-5所示：圖1-5 切除草圖草圖建好后，設(shè)置切除厚度為5mm，切除方向?yàn)閮蓚?cè)對(duì)稱(chēng)，最后結(jié)果見(jiàn)圖1-6：圖1-6 切除結(jié)果第六步：建立連接件，首先在右視基準(zhǔn)面上建立如圖1-7所示的連接件外形草圖：圖1-7 連接件草圖 然后使用拉伸凸臺(tái)/基體命令拉伸連接件，拉伸從草圖基準(zhǔn)面開(kāi)始，終止條件為兩側(cè)對(duì)稱(chēng)，深度為27.5mm，拉伸結(jié)果如圖1-8：圖1-8 連接件拉伸結(jié)果第七步：在右視基準(zhǔn)面上建立一個(gè)

8、內(nèi)圓直徑4mm，外圓直徑6mm的圓環(huán)草圖，外圓直接通過(guò)轉(zhuǎn)換連接件內(nèi)孔的直徑得出，然后從草圖基準(zhǔn)面進(jìn)行拉伸，終止條件為給定深度，拉伸深度為13.75mm，即連接件深度的一半，如圖1-9所示：圖1-9 內(nèi)圓環(huán)第八步：在未建立內(nèi)圓環(huán)的連接件的另一端面上建立切除拉伸特征，草圖如圖1-10所示，設(shè)置從草圖基準(zhǔn)面開(kāi)始拉伸，終止條件為給定深度，深度為10mm，切除后結(jié)果見(jiàn)圖1-10：圖1-10 切除拉伸第九步：對(duì)上一步切除得到的特征進(jìn)行圓角，圓角線段為邊線1、2、3，圓角半徑為0.3mm。如圖1-11：圖1-11 圓角第十步：使用拉伸凸臺(tái)/基體命令在前蓋的后輪廓面上建立與前裝飾蓋的扣合特征，草圖、結(jié)果如圖1

9、-12所示：圖1-12 扣合特征第十一步：在手機(jī)前蓋的前平面上建立如圖1-13A所示的草圖，然后對(duì)該平面進(jìn)行拉伸切除，切除深度為0.4mm，結(jié)果見(jiàn)圖1-13B：圖1-13 切除拉伸第十二步：在上一步所切除的凹槽平面上建立一個(gè)長(zhǎng)為31.52mm，高為41.52mm的長(zhǎng)方形草圖，草圖一凹槽的中心為中心，并對(duì)四個(gè)角圓角，圓角半徑r=1.57mm，建好后從草圖基準(zhǔn)面進(jìn)行切除拉伸，終止方式為完全貫穿，在對(duì)該穿孔的邊線倒角，倒角距離為0.62mm。第十三步：在前表面的左上角建立拉伸切除特征，切除草圖為一個(gè)直徑為3.6mm的圓，切除深度為1.15mm；在內(nèi)表面上將3.6mm的圓轉(zhuǎn)換實(shí)體引用，拉伸為深度為3m

10、m的凸臺(tái)；在上一步所切除的圓孔底面切除一個(gè)直徑為2.6mm，深度為2.45mm的孔，并在其底面切除一個(gè)直徑1.6mm的通孔，對(duì)第一個(gè)切孔的上邊線圓角，圓角半徑為0.2mm。然后以右視基準(zhǔn)面為鏡像面，將上述各特征進(jìn)行鏡像，結(jié)果如圖1-14所示：圖1-14 打孔第十四步：在手機(jī)前蓋的前平面上建立一個(gè)橢圓形的草圖，橢圓大徑22.2mm，小徑7.2mm，切除該草圖區(qū)域，切除深度1.2mm；在前蓋的內(nèi)平面上將該橢圓轉(zhuǎn)換實(shí)體引用，并向外等距1mm，然后刪除轉(zhuǎn)換引用的橢圓，將等距后的橢圓所圍區(qū)域拉伸為深度0.2mm的凸臺(tái)；在所切除橢圓底部平面上切除兩個(gè)關(guān)于橢圓中心線對(duì)稱(chēng)，距橢圓豎直中心線4mm，且大徑為2.2mm，小徑為0.79mm的橢圓形通孔，另外，在相同平面上，繪制兩個(gè)相互對(duì)稱(chēng)的圓形草圖，圓的直徑為2.1mm，分別與橢圓左右圓角處相切，最后拉伸切除為通孔，并在內(nèi)平面將該圓轉(zhuǎn)換實(shí)體引用建立草圖，拉伸為深度2.8mm的凸臺(tái)，回到切除圓的地面，以此為基準(zhǔn)面繪制直徑為1.6mm的圓，該圓與所在圓平面同心，最后拉伸切除為通孔，然后以右視基準(zhǔn)面為鏡像面將其鏡像；在內(nèi)平面上，以橢圓的中心為圓心，繪制一個(gè)大圓直徑14.6mm，小圓直徑13mm的圓環(huán)草圖，并拉伸為深度0.4mm的圓環(huán)凸臺(tái)。至此，手機(jī)前蓋的外部特征基本完成，現(xiàn)將