PROE機械制造方向綜合實驗實驗報告手機外殼模具建模

1、.機械制造方向綜合實驗實驗報告手機外殼模具建模院（系）名稱：實驗題目：指導老師：班 級 ：姓 名 ：學 號 ：.手機外殼模具建模實驗一、實驗目的本實驗屬機械制造方向綜合實驗，實驗內(nèi)容主要涉及到 機械制造工程學、機械 CAD/CAM技術應用、數(shù)字控制技術和數(shù)控編程技術相關課程的。通過實驗教學， 可以使學生加深理解、 消化、鞏固課堂所學的知識， 了解普通的、先進的機械制造工藝裝備和現(xiàn)代機械加工手段，掌握以 Pro/E 為代表的三維CAD系統(tǒng)的特征建模理論方法以及數(shù)控編程方法和CAD/CAM一體化數(shù)控加工技術在模具設計和制造中的應用。二、實驗內(nèi)容該實驗由 “ 手機外殼模具設計、手機外殼模具數(shù)控加工”

2、 兩個實驗構(gòu)成。1. 手機外殼模具設計該實驗通過對手機外殼模具設計建模方法的學習和實踐，使學生可以了解CAD技術的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢， 掌握特征建模的基本理論和方法以及運用典型CAD系統(tǒng) -ProEWildFire 完成產(chǎn)品及其模具設計的基本步驟和方法。2. 手機外殼模具數(shù)控加工該實驗通過對手機外殼模具數(shù)控編程和加工的學習實踐可以使學生熟悉CAM系統(tǒng)的功能和工作原理并更好的培養(yǎng)學生的建模與數(shù)控編程能力，學生通過它可以了解 CAD/CAM技術在機械設計與加工中的應用， 熟悉產(chǎn)品從設計建模到數(shù)控加工的整個過程。三、實驗設備和環(huán)境1.2.計算機Pro/E 軟件四、實驗原理及建模方法步驟1. 手機外殼

3、結(jié)構(gòu)特點、特征分析和對應的建模方法11 手機外殼建模.111 手機外殼結(jié)構(gòu)特征及其對應的ProE 特征建模工具手機外殼是典型的薄壁類零件，根據(jù)手機外殼的結(jié)構(gòu)特點， 手機外殼的主要結(jié)構(gòu)特征建模及其所對應的ProE 特征建模工具如表1 所示：表 1 手機結(jié)構(gòu)特征及其對應ProE 特征建模工具手機外殼結(jié)構(gòu)特征ProE 特征建模工具薄壁特征抽殼工具孔特征拉伸工具圓角，倒角倒角工具重復孔結(jié)構(gòu)陣列工具12 手機外殼模具設計建模121 ProE 模具設計的基本概念1）參照模型或參照零件表示與所設計模具相對應的零件模型。2）工件用于完成模具設計的模具實體模型。 模具設計本質(zhì)就是沿所設計零件的外型輪廓表面，將工

4、件拆分成與零件對應的上、下摸或模芯、模腔，完成零件的模具設計。3）分型面包含零件外形輪廓， 并可依據(jù)零件外型輪廓將工件完全分離分割開的，具有完整邊界的曲面。2. 手機外殼設計建模步驟1）新建手機外殼模型文件在 ProE 系統(tǒng)文件菜單中點新建命令，激活新建文件對話框，在對話框的類型列表中選擇零件類型， 在名稱文本框中輸入所要建立的手機外殼模型名稱， 點確定完成手機外殼模型文件的建立。2）建立手機外殼實體模型基于 “”拉伸特征工具，建立如圖2 所示手機外殼實體模型。.圖2圖3具體操作步驟為：點擊 “”按扭，激活拉伸特征工具菜單，在菜單中點擊放置按鈕，點定義按鈕，激活草繪菜單，選擇front面作為草

5、繪平面，選擇矩形繪圖工具“”繪制外殼矩形截面。用選擇工具“”選擇并依次修改外殼截面圖形尺寸達到規(guī)定的要求。修改好后，點完成按鈕“” 結(jié)束手機外殼截面繪制，重新激活拉伸特征工具， 輸入拉伸的距離， 點完成按鈕 “ ” 即可建立如圖 2 的手機外殼實體模型。3）建立外殼周邊圓角特征點擊倒圓角特征工具 “”，依次選擇手機外殼模型一側(cè)平面要導圓角的棱邊，并在倒圓角特征對話框中輸入圓角半徑，點完成按鈕，建立如圖 3 所示的手機外殼圓角特征。4）手機外殼抽殼點擊殼特征工具圖標 “”，激活殼特征對話框，選擇手機外殼模型沒有導圓角的一側(cè)平面，在對殼特征話框中輸入壁厚5，點完成按鈕 “” ，完成對手機外殼實體模

6、型的抽殼如圖4 所示。.圖4圖55）建立手機屏幕窗口孔點草繪按鈕 “” ，選擇未抽殼手機外殼模型上表面為繪圖平面，然后用矩形繪圖工具 “ ” 在上表面繪制矩形屏幕窗口的形狀并導圓角， 操作與繪制手機外殼截面形狀類似。繪制好后，用鼠標選擇尺寸并修改使矩形屏幕窗口位置居中。然后點 “ ”工具，點按鈕 “ ”設置除材料屬性，用 “ ”按扭選擇向模型內(nèi)部的拉伸方向，然后輸入大于外殼壁厚的拉伸距離，點完成按鈕 “ ”，創(chuàng)建如圖 5 所示的手機屏幕窗口孔。6）建立手機撥號鍵孔和聽筒孔特征操作步驟與建立手機屏幕窗口孔特征相同， 撥號鍵僅在手機外殼模型上表面繪制撥號鍵孔時使用的是圓形繪圖工具 “ ”，而聽筒孔

7、使用的是矩形繪圖工具 “ ”。繪制好孔的形狀后，注意修其自身尺寸和定位尺寸，繪制好后，用拉伸特征工具建立如 6 所示的模型，操作步驟與建立屏幕窗口特征類似。.圖 67) 保存手機外殼模型3. 手機外殼模具設計建模步驟321 手機外殼模具建模步驟1）新建模具模型文件在ProE系統(tǒng)文件菜單中點新建命令， 激活新建文件對話框， 在對話框的類型列表中選擇制造，在子類型中選擇模具型腔選項，輸入模具文件名稱， 取消使用 “缺省模板 ” 選項，點確定，激活新建文件選項對話框，選擇 mmns_mfg_mold模板，點確定進入模具設計環(huán)境，激活如圖 7所示的模具菜單。.圖 72） 調(diào)入手機外殼模型點擊模具菜單中

8、的模具模型， 在下拉的 “模具模型 ” 菜單中選擇 “定位參照零件 ”，在激活的文件對話框中選擇剛建立的手機外殼模型文件，點擊打開按鈕，在創(chuàng)建參照模型對話框中選擇選擇 “同一模型 ”點確定按鈕，在布局對話框中選擇單一布局，點確定按鈕將手機外殼模型調(diào)入到當前設計環(huán)境中。3）創(chuàng)建手機外殼模具工件在模具模型下拉菜單中點擊創(chuàng)建菜單， 激活模具模型類型下拉菜單， 在其中點擊選擇 “工件 ”菜單，激活創(chuàng)建工件下拉菜單，選擇手動創(chuàng)建，激活如圖 8所示的元件創(chuàng)建對話框。圖8如圖 8所示，類型選零件，子類型選實體，在名稱編輯框中輸入手機外殼模具的名稱，點確定關閉元件創(chuàng)建對話框。激活特征創(chuàng)建選項對話框， 選擇創(chuàng)建

9、特征，點確定回到模具模型下拉菜單， 在其中選擇 “加材料 ”命令，接受其他默認選項， 點完成菜單，開始基于所建立的手機外殼模型創(chuàng)建手機外殼.的模具的實體模型。首先點草繪按鈕“” ，選擇手機外殼模型側(cè)平面作為草繪平面，用 “”工具繪制可包容手機外殼截面的矩形，點“”按鈕結(jié)束對手機外殼模具截面形狀的繪制。點 “ ”按鈕在屏幕底部激活拉伸特征對話框，開始創(chuàng)建外殼模具實體。鼠標在拉伸特征對話框選擇相兩側(cè)拉伸， 既沿剛才選定的手機外殼模型側(cè)平面基于所繪制的手機外殼模具截面向兩側(cè)拉伸形成手機外殼模具模型。 在拉伸距離編輯框中輸入沿兩側(cè)拉伸的距離使所拉伸的手機外殼模具實體模型可以完全包容手機外殼。設置好后，

10、點 “”按鈕建立如圖 9所示可完全包容手機外殼模型的手機外殼模具模型。此時，在屏幕左側(cè)模型樹中，也會對應顯示以所命手機外殼模具名稱為名的手機外殼模具模型。圖 94）定義收縮“菜單管理器”“模具模型”“完成/ 返回”“完成 / 返回”“收縮”，如下圖“完成 / 返回”.5）定義分型面分型面就是可以沿零件外型輪廓將模具完全分割開的一個完整的曲面，針對手機外殼模型，其建立分為如下兩個步驟：1：復制和封閉手機外殼模型外表面2：沿底面延拓所復制的手機外殼模型外表面第一步的具體步驟是首先隱藏剛建立的外殼模具模型。然后在 “模具模型 ”下拉菜單中點擊 “分型面 ”命令，激活 “分型面 ”下拉菜單，點 “創(chuàng)建

11、 ”命令，激活 “分型面名稱 ”對話框， 輸入分型面名稱， 點確定。激活 “ 曲面定義 ”下拉菜單，點“增加 ”命令，激活 “ 曲面選項 ”菜單，選擇 “ 復制 ” 命令，點“ 完成 ” 命令，激活如下圖 10所示的曲面復制對話框， 開始選取手機外殼模型的全部外表面，選中的面將被加亮顯示，如下圖 11所示。圖10圖11選取完畢，鼠標點擊選取對話框的確定按鈕，完成對手機外殼表面的復制，接下來在曲面復制對話框中雙擊填充環(huán)命令， 激活如圖 12所示的聚合填充下拉菜單，鼠標選取包含屏幕孔和撥號鍵孔的外殼上表面，使其加亮顯示，選取完畢，.點選取對話框的確定按鈕， 然后依次點取聚合填充下拉菜單中的“完成參

12、考 ”和“ 完成返回 ”命令，關閉聚合填充下拉菜單， 將外殼表面的封閉成一個平面， 如圖 13所示。圖12圖13第二步的工作是沿手機外殼底平面構(gòu)建一個可以將工件分割開的平面并將它與第一步所復制的封閉外殼表面合二為一形成最終的分型面。具體步驟是，在曲面管理器菜單的曲面定義下拉菜單點“增加 ”命令，激活曲面選項下拉菜單，在其中選則平整命令，點擊 “完成 ”命令，激活 “曲面：平整 ” 對話框，然后鼠標選取手機外殼底面為草繪平面， 用矩形繪圖工具一個可完全包容工件橫截面的矩形平面（用類似的辦法也對屏幕孔進行如此處理增加合并一個面） 。第三步的工作是沿手機外殼底平面構(gòu)建一個可以將工件分割開的平面并將它

13、與第一步所復制的封閉外殼表面合二為一形成最終的分型面。 具體步驟是，在曲面管理器菜單的曲面定義下拉菜單中點 “增加 ”命令，激活曲面選項下拉菜單，在其中選擇平整命令，然后點“完成 ”命令，激活 “曲面：平整 ”對話框，然后鼠標選取手機外殼底面為草繪平面，選用 “” 矩.形繪圖工具繪制如圖 14所示的一個可完全包容工件橫截面的矩形平面。圖14繪制完畢，點按鈕。然后點確定關閉 “曲面：平整 ”對話框。接著在曲面定義下拉菜單中點擊 “合并 ”命令，激活曲面合并對話框， 鼠標選擇剛繪制的矩形平整平面作為合并平面與前面所復制的外殼表面進行合并， 在曲面合并對話框合并類型中選擇側(cè) 2，用所繪制平面在外殼表

14、面外側(cè)部分與外殼表面合并生成最終分型面，點完成按鈕 實現(xiàn)曲面合并，點完成 / 返回關閉曲面定義菜單，然后再點完成 / 返回關閉分型面菜單，建立手機外殼分型面如圖 15所示。圖 156） 提取模具體積塊以生成模具元件：在左側(cè)模型樹中鼠標右鍵點模具模型取消對模具模型的隱藏， 在模具菜單中點擊模具體積塊命令， 激活模具體積塊菜單， 在其中選擇分割命令， 接受兩個體積塊，所有工件選項，點擊完成按鈕，激活分割對話框，鼠標選取剛才建好的分型面，點擊確定，完成，依次輸入分割出的兩個體積塊的名稱，點擊完成 / 返回，關閉模具體積塊菜單完成模具體積塊的分割。 然后，在模具菜單中點擊模具元件命令，激活模具元件菜單

15、，選擇抽取命令，激活模具元件對話框，在其中，點“” 按鈕，點擊確定，完成模具元件抽取，生成模具元件。點完成/ 返回關閉.模具元件菜單。隱藏工件后，模具元件的開模前的裝配效果如圖16所示。圖 167）開模：首先保證工件已經(jīng)被隱藏， 然后點擊模具菜單中的模具進料孔命令， 打開模具孔菜單，選擇定義間距，定義移動命令，然后如圖 18左圖所示分別選取上、下模具元件以及它們的頂面和底面指定開模方向， 并分別在下面的對話框中輸入上下模具元件各自的移動的距離， 最后在模具孔菜單中點完成， 實現(xiàn)開模， 效果如圖 17所示：圖178）保存模具模型文件在文件菜單中點保存命令，保存外殼模具模型， Pro/E 會自動生成以所命名積塊為名稱的凸摸和凹模模型文件。9）模型格式轉(zhuǎn)換在文件菜單中點打開命令， 打開保存的外殼凸摸模型文件。 然后在文件菜單中點保存副本命令， 如下圖 18所示，選擇 IGES格式實現(xiàn)模型的轉(zhuǎn)換格式存儲。 同樣對于凹模也執(zhí)行相同操作實現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換。.圖