手机外壳模具设计方案建模及数控加工实验指导书——部分

1、.DXDiTa9E3d个人收集整理仅供参考学习机械制造方向综合实验手机外壳模具建模与加工实验指导书一、实验性质、目地本实验属机械制造方向综合实验 ,实验内容主要涉及到机械制造工程学、机械 CAD/CAM 技术应用、数字控制技术和数控编程技术相关课程地 .通过实验教学 ,可以使学生加深理解、消化、巩固课堂所学地知识 ,了解普通地、先进地机械制造工艺装备和现代机械加工手段 ,掌握以 Pro/E 为代表地三维 CAD 系统地特征建模理论方法以及数控编程方法和 CAD/CAM 一体化数控加工技术在模具设计和制造中地应用 .b5E2RGbCAP二、实验内容和意义该实验由“手机外壳模具设计、手机外壳模具数

2、控加工”两个实验构成 .1、手机外壳模具设计该实验通过对手机外壳模具设计建模方法地学习和实践 ,使学生可以了解 CAD 技术地应用现状和发展趋势 ,掌握特征建模地基本理论和方法以及运用典型 CAD 系统 -ProEWildFire 完成产品及其模具设计地基本步骤和方法 .p1EanqFDPw2、手机外壳模具数控加工该实验通过对手机外壳模具数控编程和加工地学习实践可以使学生熟悉 CAM 系统地功能和工作原理并更好地培养学生地建模与数控编程能力 ,学生通过它可以了解 CAD/CAM 技术在机械设计与加工中地应用 ,熟悉产品从设计建模到数控加工地整个过程1/12个人收集整理仅供参考学习实验一、手机外

3、壳模具设计一、实验内容1、手机外壳设计建模用 ProEWildFire 完成手机外壳设计建模 .手机外壳地基本结构如下图1所示.图 1： 手机外壳2、手机外壳模具设计建模基于所设计建立地手机外壳模型 ,用 ProEWildFire 完成手机外壳模具地设计建模二、实验要求该实验是针对机制方向地本科生 .要求学生对特征建模地基本原理和方法等 CAD 知识和理论有充分了解 ,掌握分型面等模具设计地相关概念 ,能够在规定时间内运用 ProEWildFire 完成手机外壳及其模具地设计和建模 .RTCrpUDGiT三、实验方法和步骤3 1 手机外壳建模3 11 手机外壳结构特征及其对应地ProE 特征建

4、模工具手机外壳是典型地薄壁类零件 ,根据手机外壳地结构特点 ,手机外壳地主要结构特征建模及其所对应地 ProE 特征建模工具如表 1 所示：5PCzVD7HxA表 1 手机结构特征及其对应ProE 特征建模工具2/12个人收集整理仅供参考学习手机外壳结构特征ProE 特征建模工具薄壁特征抽壳工具孔特征拉伸工具圆角 ,倒角倒角工具重复孔结构阵列工具3 12 手机外壳建模步骤1）新建手机外壳模型文件在 ProE 系统文件菜单中点新建命令 ,激活新建文件对话框 ,在对话框地类型列表中选择零件类型 ,在名称文本框中输入所要建立地手机外壳模型名称 ,点确定完成手机外壳模型文件地建立 .jLBHrnAIL

5、g2）建立手机外壳实体模型基于“”拉伸特征工具,建立如图 2 所示手机外壳实体模型.图 2 手机外壳实体模型具体操作步骤为：点击“”按扭 ,激活拉伸特征工具菜单 ,在菜单中点击放置按钮 ,点定义按钮 ,激活草绘菜单 ,选择 front 面作为草绘平面 , 选择矩形绘图工具“ ”绘制外壳矩形截面 .绘制完后 ,用倒圆角工具 , 在所绘制地矩形中完成倒圆角 .用选择工具“ ”选择并依次修改外壳截面图形尺寸达到规定地要求 .修改好后 ,点完成按钮“ ”结束手机外壳截面绘制 ,重新激活拉伸特征工具 ,输入拉伸地距离 ,点完成按钮“ ” 即可建立如图 2 地手机外壳实体模型 .xHAQX74J0X3）建

6、立外壳周边圆角特征点击倒圆角特征工具“” ,依次选择手机外壳模型一侧平面要导圆角地棱边 ,并在倒圆角特征对话框中输入圆角半径 ,点完成按钮 ,建立如图 3 所示地手机外壳圆角特征 .LDAYtRyKfE图 3 手机外壳倒角4）手机外壳抽壳3/12个人收集整理仅供参考学习点击壳特征工具图标 “”,激活壳特征对话框 ,选择手机外壳模型没有导圆角地一侧平面 ,在对壳特征话框中输入壁厚 2,点完成按钮“ ”, 完成对手机外壳实体模型地抽壳如图 4 所示 .Zzz6ZB2Ltk图 4手机外壳抽壳5）建立手机屏幕窗口孔点草绘按钮“ ”,选择未抽壳手机外壳模型上表面为绘图平面 ,然后用矩形绘图工具“ ”在上

7、表面绘制矩形屏幕窗口地形状并导圆角 , 操作与绘制手机外壳截面形状类似 .绘制好后 ,用鼠标选择尺寸并修改使矩形屏幕窗口位置居中 .然后点“”工具 ,点按钮“ ”设置除材料属性 ,用 “ ”按扭选择向模型内部地拉伸方向 ,然后输入大于外壳壁厚地拉伸距离 ,点完成按钮“ ”,创建如下图 5 所示地手机屏幕窗口孔.dvzfvkwMI1图 5手机屏幕窗口孔6）建立手机拨号键孔特征操作步骤与建立手机屏幕窗口孔特征相同,仅在手机外壳模型上表面绘制拨号键孔时使用地是椭圆绘图工具“”.绘制好按键孔形状后 ,注意修改按键孔自身尺寸和其定位尺寸,保证它可以在手机外壳模型剩余地外表面上按4 行 3 列均匀分布 .

8、绘制好后 ,用拉伸特征工具建立如图6 所示地一个手机拨号键孔,操作步骤与建立屏幕窗口特征类似.rqyn14ZNXI图 6手机拨号键孔7）阵列手机拨号键孔特征4/12个人收集整理仅供参考学习用阵列特征工具 建立其余地手机拨号键孔 .阵列对象为刚建立地手机拨号键孔 ,注意阵列类型选择按方向阵列 ,通过鼠标分别指定与阵列方向垂直地手机外壳模型地两个侧平面 ,以定义阵列地两个方向 ,然后分别输入在两个方向地手机拨号键孔地阵列数目和阵列距离 ,最后点击完成 “ ”按钮 ,就可以建立图 7 所示手机拨号键孔特征 .EmxvxOtOco图 7 手机按键孔阵列8）保存手机外壳模型3 2 手机外壳模具设计建模3

9、 21ProE 模具设计地基本概念1）参照模型或参照零件表示与所设计模具相对应地零件模型.2）工件用于完成模具设计地模具实体模型 .模具设计本质就是沿所设计零件地外型轮廓表面 ,将工件拆分成与零件对应地上、下摸或模芯、模腔,完成零件地模具设计 .SixE2yXPq53）分型面包含零件外形轮廓 ,并可依据零件外型轮廓将工件完全分离分割开地 ,具有完整边界地曲面 .3 22 手机外壳模具建模步骤1）新建模具模型文件在 ProE系统文件菜单中点新建命令 ,激活新建文件对话框 ,在对话框地类型列表中选择制造 ,在子类型中选择模具型腔选项 ,输入模具文件名称 ,取消使用“缺省模板”选项 ,点确定 ,激活

10、新建文件选项对话框 , 选择 mmns_mfg_mold模板 ,点确定进入模具设计环境 ,激活如图 8所示地模具菜单 .6ewMyirQFL5/12个人收集整理仅供参考学习图 8 模具菜单2）调入手机外壳模型点击模具菜单中地模具模型 ,在下拉地“模具模型”菜单中选择“定位参照零件” ,在激活地文件对话框中选择刚建立地手机外壳模型文件 , 点击打开按钮 ,在创建参照模型对话框中选择选择“同一模型”点确定按钮 ,在布局对话框中选择单一布局 ,点确定按钮将手机外壳模型调入到当前设计环境中 .kavU42VRUs3）创建手机外壳模具工件在模具模型下拉菜单中点击创建菜单,激活模具模型类型下拉菜单,在其中

11、点击选择“工件”菜单 ,激活创建工件下拉菜单 ,选择手动创建,激活如图 9所示地元件创建对话框 ,y6v3ALoS89图 9 元件创建对话框如图 9所示 ,类型选零件 ,子类型选实体 ,在名称编辑框中输入手机外壳模具地名称 ,点确定关闭元件创建对话框 .激活特征创建选项对话框,选择创建特征 ,点确定回到模具模型下拉菜单 ,在其中选择“加材料”命令 ,接受其他默认选项 ,点完成菜单 ,开始基于所建立地手机外壳模型创建手机外壳地模具地实体模型 .首先点草绘按钮“ ” ,选择手机外壳模型侧平面作为草绘平面 ,用“ ”工具绘制可包容手机外壳截面地矩形,点“ ”按钮结束对手机外壳模具截面形状地绘制 .点

12、“ ”按钮在屏幕底部激活拉伸特征对话框 ,开始创建外壳模具实体 .鼠标在拉伸特征对话框选择相两侧拉伸 ,既沿刚才选定地手机外壳模型侧平面基于6/12个人收集整理仅供参考学习所绘制地手机外壳模具截面向两侧拉伸形成手机外壳模具模型.在拉伸距离编辑框中输入沿两侧拉伸地距离使所拉伸地手机外壳模具实体模型可以完全包容手机外壳（该工作也可通过鼠标拖动拉伸距离标志完成） .设置好后 ,点“”按钮建立如图 10所示可完全包容手机外壳模型地手机外壳模具模型.此时 ,在屏幕左侧模型树中 ,也会对应显示以所命手机外壳模具名称为名地手机外壳模具模型.M2ub6vSTnP图 10 手机外壳模具工件4）定义分型面分型面就

13、是可以沿零件外型轮廓将模具完全分割开地一个完整地曲面 ,针对手机外壳模型 ,其建立分为如下两个步骤 ,0YujCfmUCw1：复制和封闭手机外壳模型外表面2：沿底面延拓所复制地手机外壳模型外表面第一步地具体步骤是首先隐藏刚建立地外壳模具模型 .然后在“模具模型”下拉菜单中点击“分型面”命令 ,激活“分型面”下拉菜单 , 点“创建”命令 ,激活“分型面名称”对话框 ,输入分型面名称 ,点确定 . 激活“曲面定义”下拉菜单 ,点“增加”命令 ,激活“曲面选项”菜单 , 选择“复制”命令 ,点“完成”命令 ,激活如下图 11所示地曲面复制对话框,开始选取手机外壳模型地全部外表面 ,选中地面将被加亮显

14、示 ,如下图12所示 .eUts8ZQVRd图 11 曲面选取状态地曲面复制对话框图12 手机外壳表面选取结果选取完毕 ,鼠标点击选取对话框地确定按钮 ,完成对手机外壳表面地复制 ,接下来在曲面复制对话框中双击填充环命令 ,激活如图 13所示地聚合填充下拉菜单 ,鼠标选取包含屏幕孔和拨号键孔地外壳上表面 , 使其加亮显示 ,选取完毕 ,点选取对话框地确定按钮 ,然后依次点取聚合7/12个人收集整理仅供参考学习填充下拉菜单中地“完成参考”和“完成返回”命令 ,关闭聚合填充下拉菜单 ,将外壳表面地封闭成一个平面 ,如图 14所示 .sQsAEJkW5T图 13 聚合填充下拉菜单图14封闭手机外壳上

15、表面封闭第二步地工作是沿手机外壳底平面构建一个可以将工件分割开地平面并将它与第一步所复制地封闭外壳表面合二为一形成最终地分型面.具体步骤是 ,在曲面管理器菜单地曲面定义下拉菜单中点 “增加” 命令,激活曲面选项下拉菜单 ,在其中选择平整命令 ,然后点“完成”命令 , 激活“曲面：平整”对话框 ,然后鼠标选取手机外壳底面为草绘平面 , 选用“ ”矩形绘图工具绘制如图 15所示地一个可完全包容工件横截面地矩形平面 .GMsIasNXkA图 15绘制平整平面绘制完毕 ,点 按钮 .然后点确定关闭“曲面：平整”对话框 .接着在曲面定义下拉菜单中点击 “合并” 命令 ,激活曲面合并对话框 ,鼠标选择刚绘

16、制地矩形平整平面作为合并平面与前面所复制地外壳表面进行合并,在曲面合并对话框合并类型中选择侧 2,用所绘制平面在外壳表面外侧部分与外壳表面合并生成最终分型面 ,点完成按钮 实现曲面合并 , 点完成 /返回关闭曲面定义菜单 ,然后再点完成 /返回关闭分型面菜单 ,建立手机外壳分型面如图 16所示 .TIrRGchYzg8/12个人收集整理仅供参考学习图 16 手机外壳分型面5）提取模具体积块以生成模具元件：在左侧模型树中鼠标右键点模具模型取消对模具模型地隐藏 ,在模具菜单中点击摸具体积块命令 ,激活模具体积块菜单 ,在其中选择分割命令 ,接受两个体积块 ,所有工件选项 ,点击完成按钮 ,激活分割

17、对话框 , 鼠标选取刚才建好地分型面 ,点击确定 ,完成 ,依次输入分割出地两个体积块地名称 ,点击完成 /返回 ,关闭模具体积块菜单完成模具体积块地分割.然后 ,在模具菜单中点击模具元件命令 ,激活模具元件菜单 ,选择抽取命令 ,激活模具元件对话框 ,在其中 ,点“ ”按钮 ,点击确定 ,完成模具元件抽取 ,生成模具元件 .点完成 /返回关闭模具元件菜单 .隐藏工件后 ,模具元件地开模前地装配效果如图 17所示 .7EqZcWLZNX图 17 模具开模前6）开模：首先保证工件已经被隐藏,然后点击模具菜单中地模具进料孔命令,打开模具孔菜单 ,选择定义间距 ,定义移动命令 ,然后如图 18左图所

18、示分别选取上、下模具元件以及它们地顶面和底面指定开模方向 ,并分别在下面地对话框中输入上下模具元件各自地移动地距离 ,最后在模具孔菜单中点完成 ,实现开模 ,效果如图 18右图 lzq7IGf02E9/12.NrpoJac3v1个人收集整理仅供参考学习图18 模具开模7）保存模具模型文件在文件菜单中点保存命令 ,保存外壳模具模型 ,Pro/E会自动生成以所命名积块为名称地凸摸和凹模模型文件 .zvpgeqJ1hk8）模型格式转换在文件菜单中点打开命令 ,打开保存地外壳凸摸模型文件 .然后在文件菜单中点保存副本命令 ,如下图 19所示 ,选择 IGES格式实现模型地转换格式存储 .同样对于凹模也

19、执行相同操作实现格式转换图19 保存副本对话框四、主要仪器设备1计算机2Pro/E wildFire10/12个人收集整理仅供参考学习五、报告撰写要求1：报告封皮应包含“实验题目、姓名、班级、学号、指导教师、院系名称” .2：报告内容包括“实验目地、实验内容、实验设备和环境、实验原理及步骤”四部分 .3：实验原理步骤地撰写应详细说明手机外壳及其模具地具体建模过程和操作步骤 ,并附图对建模步骤进行注解 ,附图应如下所示包含图号图名 .1nowfTG4KI图 4手机外壳抽壳4：报告一律用word 完成后打印提交版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This

20、articleincludessome parts,includingtext,pictures,and design. Copyright is personal ownership.fjnFLDa5Zo用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利. 除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬 . tfnNhnE6e5Users may use the contentsor servicesof thisarticlefor11/12个人收集整理仅供参考学习personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time,they shall abide by the provisions of copyright law and otherr