1、由于部分原因，說(shuō)明書(shū)已刪除大部分，完整版說(shuō)明書(shū)，cad圖紙等，聯(lián)系153893706基于proe的飲水機(jī)外殼設(shè)計(jì)摘 要：本文主要介紹了如何利用pro/e為工具來(lái)進(jìn)行飲水機(jī)外殼組件的設(shè)計(jì)和組裝，并生成二維工程圖。在設(shè)計(jì)中，我們使用逆向工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品組件的設(shè)計(jì)。逆向工程是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品實(shí)物模型，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的過(guò)程，這一方法可以極大地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。關(guān)鍵詞：pro/e；飲水機(jī)；設(shè)計(jì)；逆向工程the drinking water machine housing design based on proe (oriental science technology college of hun

2、an agricultural university, changsha 410128)abstract: this paper mainly introduces how to use pro / e as a tool for drinking water machine housing assembly design and assembly, and the generation of two dimensional engineering drawing. in the design, we used reverse engineering to achieve product as

3、sembly design. reverse engineering is based on the existed product physical model, reverse roll product design data, this method can greatly shorten the production cycle of the products.keywords: pro/e ；drinking water machine ；design ；reverse engineering1 前言pro/e是是美國(guó)ptc公司開(kāi)發(fā)的cad/cae/cam軟件，自1988年問(wèn)世以來(lái)，

4、已成為全世界最普及的三維cad/ cam系統(tǒng)，并作為當(dāng)今世界機(jī)械cad/cae/cam領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，因此，它已被廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車(chē)、航空、航天、軍工、紡織、家電、玩具等行業(yè)。本文主要介紹了如何利用pro/e為工具來(lái)進(jìn)行飲水機(jī)外殼組件的設(shè)計(jì)和組裝，并生成二維工程圖。在設(shè)計(jì)中，我們使用逆向工程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品組件的設(shè)計(jì)。逆向工程是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品實(shí)物模型，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的過(guò)程，這一方法可以極大地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般從整體設(shè)計(jì)開(kāi)始，先將產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)勾勒出來(lái)，然后在設(shè)計(jì)各個(gè)部分的細(xì)節(jié)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先使用了pro/e中的可變剖面掃描、邊

5、界混合和曲面合并等曲面造型功能，輔助以拉伸、旋轉(zhuǎn)和陣列等基本功能，完成了飲水機(jī)組件的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；然后，再考慮加強(qiáng)筋、拔模角和倒圓角等因素，最終較好的完成了飲水機(jī)組件的設(shè)計(jì)和組裝。此外，對(duì)飲水機(jī)和前擋板的顏色搭配進(jìn)行了不同的嘗試。1.1 研究背景產(chǎn)品設(shè)計(jì)是企業(yè)運(yùn)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它實(shí)現(xiàn)了將原料的形態(tài)改變?yōu)楦袃r(jià)值的形態(tài)。設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)人生理、心理、生活習(xí)慣等一切關(guān)于人的自然屬性和社會(huì)屬性的認(rèn)知，進(jìn)行產(chǎn)品的功能、性能、形式、價(jià)格、使用環(huán)境的定位，結(jié)合材料、技術(shù)、結(jié)構(gòu)、工藝、形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾、成本等因素，從社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的角度進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，在企業(yè)生產(chǎn)管理中保證設(shè)計(jì)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)的前提下，使

6、產(chǎn)品既是企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)中的商品，又是老百姓的用品，達(dá)到顧客需求和企業(yè)效益的完美統(tǒng)一。20世紀(jì)60年代，作為便捷、衛(wèi)生的飲用水設(shè)備，飲水機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的商務(wù)辦公場(chǎng)所，自1994年初珠海永隆加林飲水機(jī)公司在我國(guó)生產(chǎn)銷(xiāo)售第一臺(tái)飲水機(jī)以來(lái)，我國(guó)飲水機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模迅速膨脹，家電企業(yè)紛紛加入飲水機(jī)市場(chǎng)。隨著人們生活水平的提高以及對(duì)自身健康的關(guān)注，飲水機(jī)的產(chǎn)銷(xiāo)量逐年遞增，根據(jù)中國(guó)城市家電的調(diào)查報(bào)告顯示：2004年我國(guó)飲水機(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)量為2000萬(wàn)臺(tái)，2005年為2500萬(wàn)臺(tái)，2006年3300萬(wàn)臺(tái)以上，2007年，產(chǎn)量達(dá)到4000萬(wàn)臺(tái)以上。但隨著飲水機(jī)二次污染黑幕的曝光，以及新型自來(lái)水轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)和席

7、卷全球的經(jīng)濟(jì)危機(jī)的到來(lái)，給了飲水機(jī)行業(yè)一個(gè)不小的打擊。盡管如此，隨著人們生活節(jié)奏的加快和人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，飲水機(jī)還是有著良好的市場(chǎng)。1.2 研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前，整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。到目前為止，多品種小批量生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例達(dá)到75%以上。由此可見(jiàn)，一方面是制品使用周期縮短，另一方面樣式變化頻繁，要求模具的生產(chǎn)周期愈短愈好。因此，開(kāi)發(fā)快速成型模具將越來(lái)越引起人們的重視和關(guān)注。隨著技術(shù)的日臻完善給塑件設(shè)計(jì)注入了新鮮的活力并打破了傳統(tǒng)的前衛(wèi)概念，零件的體積、重量都朝著輕、薄、小巧方向發(fā)展，功能也越來(lái)越豐富。同時(shí)給設(shè)計(jì)、制造提出了挑戰(zhàn)，特別

8、是很多塑件采用內(nèi)扣的結(jié)構(gòu)，此類(lèi)塑件在分模時(shí)有很多的技巧。pro/e 已成為全世界最普及的cad/cam 系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車(chē)、自行車(chē)、航天等行業(yè)，可謂是全方位的3d產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟件。在產(chǎn)品造型中，薄殼件模具設(shè)計(jì)有80%的設(shè)計(jì)工作是在pro/e下完成的。此處刪除操作步驟：首先在top平面拉伸一個(gè)如圖1的形狀，拉伸高度250。圖1 前蓋草繪1fig.1 the front cover sketch1然后是前面面板的設(shè)計(jì)，我們要求面板是一個(gè)前寬后窄，且前后是用較大弧度的曲面過(guò)度的，而且還應(yīng)該是上窄下寬且也是用較大的弧度來(lái)過(guò)度：操作步驟：以top面為基準(zhǔn)新建一個(gè)平面距離為5，在此平面

9、上拉伸去除材料，草繪如圖4.2，拉伸高度180mm。圖2 前蓋草繪2fig.2 the front cover sketch2然后倒圓角，拔模出30的角度，效果如圖4.3圖3 拔模fig.3 taper之后再進(jìn)行抽殼，拉伸水龍頭安裝口，儲(chǔ)水池掛鉤，最后效果圖. 圖4 前蓋效果圖fig.4 the front cover rendering4.2 飲水機(jī)底板的設(shè)計(jì)4.2.1 設(shè)計(jì)思路前蓋和底板的尺寸是后面的零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，所以，尺寸是這一步必須要注意的。而且，底板的尺寸和前蓋的尺寸是相關(guān)聯(lián)的。4.2.2 設(shè)計(jì)步驟首先參照前蓋的尺寸草繪出底板的基本尺寸，如圖5圖5 底板基本尺寸fig.5 bott

10、om basic size然后拉伸出加熱罐，利用掃描伸出項(xiàng)掃描出加熱罐上面的水管接口：圖6 掃描fig.6 scan最后，用螺旋掃描掃描出螺紋孔。4.3 飲水機(jī)頂蓋的設(shè)計(jì)4.3.1 設(shè)計(jì)思路從實(shí)物看來(lái)，飲水機(jī)最上面是一個(gè)曲面，中間連著蓄水桶。曲面可以通過(guò)實(shí)體化切除材料得到。蓄水桶可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)得到。4.3.2 設(shè)計(jì)步驟第一步，外形尺寸和前蓋和底板相對(duì)應(yīng)的形狀，高度30，然后在垂直面上拉伸一個(gè)曲面，再利用這個(gè)曲面實(shí)體化切除材料得到曲面。如圖7圖7 實(shí)體化曲面fig.7 substantiate surface然后利用一系列的旋轉(zhuǎn)得到蓄水桶，水管接口。最終效果圖如圖8.圖8 頂蓋效果圖 fig.8

11、the top cover rendering4.4 儲(chǔ)水槽的設(shè)計(jì)4.4.1 設(shè)計(jì)思路儲(chǔ)水池的形狀尺寸可以由前蓋得到，中間條狀進(jìn)水槽可以通過(guò)陣列得到。4.4.2 設(shè)計(jì)步驟根據(jù)前蓋拉伸這樣一個(gè)如圖4.8形狀，高度為30圖9 儲(chǔ)水池草繪圖fig.9 reservoir sketch然后抽殼，再通過(guò)陣列得到進(jìn)水槽，最后用拉伸去除材料切出一個(gè)掛鉤。最后效果圖如圖10圖10 儲(chǔ)水池效果圖fig.9 reservoir rendering4.5 水龍頭的設(shè)計(jì) 水龍頭在這里只設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單連通水路如圖11，通過(guò)拉伸旋轉(zhuǎn)可以得到。圖11 水龍頭二維圖fig.11 faucet drawing4.6 側(cè)板的設(shè)計(jì)側(cè)

12、板比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是尺寸要與地板和頂板以及前蓋對(duì)應(yīng)。拉伸，抽殼，螺旋掃描得到螺紋孔，最終效果圖如圖12圖12 側(cè)板效果圖fig.12 side plate rendering4.7飲水機(jī)后蓋的設(shè)計(jì)拉伸出后蓋主體，然后拉伸陣列得到觀察口，如圖13圖13 后蓋效果圖fig.13 the back cover rendering4.8 進(jìn)水口的設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)出進(jìn)水口主體，然后拉伸出安裝口。下過(guò)圖如圖14圖14 進(jìn)水口效果圖fig.14 water inlet rendering4.9 完成裝配以底座為缺省安裝，然后根據(jù)個(gè)部件的配合關(guān)系裝配飲水機(jī)整體，如圖圖15 飲水機(jī)裝配圖fig.15 water inle

13、t rendering5. 前殼模具尺寸計(jì)算圖紙制作完成之后，我們以其為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行模具尺寸的計(jì)算，計(jì)算的方法選擇平均收縮率方法。根據(jù)相關(guān)資料顯示：abs的注射成型收縮率為0.290.76。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)所選注塑機(jī)的注射壓力等條件，我們定平均成型收縮率為0.65。表1 sj1372-78塑料制品尺寸公差數(shù)值 (單位mm) 公稱(chēng)尺寸/mm 精度等級(jí)table 1 sj1372-78plastic products size tolerance(unit mm) nominal size/mm precision grade公稱(chēng)尺寸/mm 精度等級(jí)820.2824300.

14、2405080.4050620.46801000.220.300.440.601401600.310.420.620.84表2 注射模成型零件的公差數(shù)值table 2 injection molding parts tolerance基本尺寸/mm公差等級(jí)mit7it8it9it1010181827437018302133528430502539621005080304674120801003554871401201804063100160表3 注射模成型零件的制造精度table 3 injection molding p

15、arts manufacturing precision塑料件精度sj1372-1978模具精度gb/t1800-19982it73it84it95it96it10表 4 按平均收縮率計(jì)算公式中的x數(shù)值表table 4 according to the average shrinkage of the formula for calculating the x value table塑料件尺寸公差/mm大于 至型腔和型芯徑向工作尺寸計(jì)算的x值型腔深度和型芯高度工作尺寸計(jì)算的x值0 0.10.800.650.1 0.20.750.630.2 0.30.700.600.3 0.40.650.580

16、.4 0.50.600.56表 5 按平均收縮率計(jì)算公式table 5 according to the average shrinkage formula尺寸類(lèi)型實(shí)用計(jì)算式型腔徑向尺寸dm=(1+scp)d-x+m型芯徑向尺寸dm=(1+scp)d+x-m型腔深度尺寸hm=(1+scp)h-x+m型芯高度尺寸hm=(1+scp)h+x-m中心距l(xiāng)m=(1+scp)lm/25.1 型腔徑向尺寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，塑件寬度d=，那么：=0-0.74=-0.74，由表01得塑料制品尺寸精度等級(jí)為3級(jí)。由表1，塑料制品尺寸精度等級(jí)3級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度it8級(jí)。由表2查得，其模具的公差m0.081mm由

17、表4查得，=-0.74mm，x=0.56那么由型腔徑向尺寸公式：dm=(1+scp) d-x+m可得： （1）dm =(1+0.0065)300-(-0.740.56) +0.081=mm。5.2 型芯徑向尺寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，塑件內(nèi)寬度d=，那么：=0-0.74=-0.74，由表1得塑料制品尺寸精度等級(jí)為3級(jí)。由表3，塑料制品尺寸精度等級(jí)5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度it8級(jí)。由表2查得，其模具的公差m0.81mm由表4查得，=-0.74mm，x=0.56由型芯徑向尺寸公式：dm=(1+scp)d+x-m 可得：dm =(1+0.0065)297+(-0.740.56)= =mm。（2）5.3 型腔深

18、度尺寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為，那么：=0-0.38=-0.38，由表1得塑料制品尺寸精度等級(jí)為3級(jí)。由表3，塑料制品尺寸精度等級(jí)5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度it8級(jí)。由表2查得，其模具的公差m0.039mm由表4查得，=-0.38mm，x=0.58由型腔深度尺寸公式：hm=(1+scp)h-x+m可得：hm =(1+0.0065)140-(-0.380.58)= =mm（3）5.4 型芯高度尺寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為，那么：=0-0.38=-0.38，由表1得塑料制品尺寸精度等級(jí)為3級(jí)。由表3，塑料制品尺寸精度等級(jí)5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度it8級(jí)。由表2查得，其模具的公差m0.039mm由表4

19、查得，=-0.38mm，x=0.58由型芯高度尺寸公式：hm=(1+scp)h+x-m 可得：hm =(1+0.0065)140+(-0.380.58= =mm（4）5.5 中心距尺寸計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中，塑件深度為900.30，那么：=0-0.30=-0.30，由表1得塑料制品尺寸精度等級(jí)為3級(jí)。由表3，塑料制品尺寸精度等級(jí)5級(jí)對(duì)應(yīng)模具制造精度it8級(jí)。由表2查得，其模具的公差m0.046mm由表4查得，=-0.30mm，x=0.560由中心距尺寸公式：可得：lm=(1+0.0065)90 +0.046/2= 90.5850.023 mm （5）6. 工程圖的制作首先，我們應(yīng)該確定工程圖的要求：

20、要有三視圖，總裝圖用a0紙，零件圖用a4紙，必須有尺寸標(biāo)注，要有注釋然后制作工程圖：先插入一般視圖，然后選擇一個(gè)平面來(lái)確定部件放置時(shí)的方向：前面為front平面，頂面為top平面；然后在繪圖視圖-顯示線型中選擇“無(wú)隱藏線”，相切邊樣式選擇“無(wú)”；之后取消主視圖的“鎖定視圖移動(dòng)”，把主視圖移動(dòng)到合適的位置，則完成主視圖的創(chuàng)建。然后在主視圖上“插入投影視圖”，在主視圖的下方和右方個(gè)創(chuàng)建一個(gè)主視圖的投影視圖，即：俯視圖和左視圖。然后在繪圖視圖中修改俯視圖和主視圖相同，左視圖中顯示線型為“隱藏線”。即完成三視圖的創(chuàng)建。三視圖不足以變現(xiàn)出零件的形狀時(shí)，可以添加剖視圖，之后，保存副本為dwg格式，然后在c

21、ad軟件中打開(kāi)，最后在所需位置處標(biāo)注尺寸就完成了工程圖下圖就是完成后的工程圖：圖16 進(jìn)水口cad圖fig.16 water inlet drawings7. 結(jié)論經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了基于pro/e的飲水機(jī)外殼的設(shè)計(jì)的畢業(yè)論文論文。從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受，從開(kāi)始對(duì)pro/e只有一個(gè)初步的了解，到可以根據(jù)一個(gè)實(shí)物獨(dú)立的完成一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。我開(kāi)始了獨(dú)立的學(xué)習(xí)和試驗(yàn)，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩

22、作品一步步完善起來(lái)，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗(yàn)的成功都會(huì)讓我興奮好一段時(shí)間。 雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說(shuō)，這里面的每一個(gè)組件，都有我的勞動(dòng)。當(dāng)看著自己設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，真是莫大的幸福和自豪感。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。在本次設(shè)計(jì)中，我獨(dú)立完成了飲水機(jī)的外殼設(shè)計(jì)。最初的資料收集，確定設(shè)計(jì)思路；然后選定設(shè)計(jì)實(shí)物，并對(duì)實(shí)物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：然后使用pro/e來(lái)進(jìn)行飲水機(jī)外殼的實(shí)體模型的重建；然后針對(duì)臺(tái)式飲水機(jī)的一些缺點(diǎn)進(jìn)行一些改進(jìn)，并且為此飲水機(jī)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了前擋板；然后對(duì)飲水機(jī)和前擋板的顏色搭配進(jìn)行一些嘗試；最后，對(duì)完成的飲水機(jī)組件創(chuàng)建工程圖并且

23、最終生成a2圖紙。到此，我們可以說(shuō)基本完成了設(shè)計(jì)過(guò)程。最后再完成畢業(yè)論文。 這次做論文的經(jīng)歷也會(huì)使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程，沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒(méi)有自己的研究，就不會(huì)有所突破，那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。參考文獻(xiàn)1尹青松.基于pro/e軟件的逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)j.產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，2008,35(12):63-65.2馬軍.基于pro/e的曲面反求技術(shù)研究.科學(xué)與研究j,2008,(1):36-38.3宋相坤,杜長(zhǎng)龍,劉偉.基于pro/e的產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化j.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2006,

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