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机械制造方向综合实验实验报告手机外壳模具建模 院（系）名称：实 验 题 目 ： 手机外壳模具建模 指 导 老 师 ： 班 级 ： 姓 名 ： 学 号 ： 手机外壳模具建模与加工一、实验性质、目的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的。通过实验教学，可以使学生加深理解、消化、巩固课堂所学的知识，了解普通的、先进的机械制造工艺装备和现代机械加工手段，掌握以Pro/E为代表的三维CAD系统的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的应用。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的学习和实践，使学生可以了解CAD技术的应用现状和发展趋势，掌握特征建模的基本理论和方法以及运用典型CAD系统-ProE软件完成产品及其模具设计的基本步骤和方法。2.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的学习实践可以使学生熟悉CAM系统的功能和工作原理并更好的培养学生的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的应用，熟悉产品从设计建模到数控加工的整个过程。实验一、手机外壳模具设计一、实验内容1、手机外壳设计建模用ProE软件完成手机外壳设计建模。手机外壳的基本结构如下图1所示。 图12、手机外壳模具设计建模基于所设计建立的手机外壳模型，用ProE软件完成手机外壳模具的设计建模二、实验要求该实验是针对机制方向的本科生。要求学生对特征建模的基本原理和方法等CAD知识和理论有充分了解，掌握分型面等模具设计的相关概念，能够在规定时间内运用ProE软件完成手机外壳及其模具的设计和建模。三、实验方法和步骤31 手机外壳建模311 手机外壳结构特征及其对应的ProE特征建模工具手机外壳是典型的薄壁类零件，根据手机外壳的结构特点，手机外壳的主要结构特征建模及其所对应的ProE特征建模工具如表1所示：表1 手机结构特征及其对应ProE特征建模工具手机外壳结构特征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实验一：手机外壳的设计实验步骤：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，在对话框的类型列表中选择零件类型，在名称文本框中输入所要建立的手机外壳模型名称，取消“使用缺省模版”，点确定完成手机外壳模型文件的建立，选择使用单位，确定；2. 建立手机外壳实体模型使用拉伸命令，激活拉伸特征工具菜单，在菜单中点击放置按钮，如图2.1，点定义按钮，激活草绘菜单，选择TOP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，在所绘制的矩形中完成倒圆角。用选择工具“”选择并依次修改外壳截面图形尺寸达到规定的要求。修改好后，点完成按钮结束手机外壳截面绘制，如图2.2轨迹，重新激活拉伸特征工具，输入拉伸的距离9，点完成按钮即可建立如图2.3的手机外壳实体模型； 图2.1 图2.2 图2.33. 建立外壳周边圆角特征使用倒圆角命令，选择手机外壳模型一侧平面要导圆角的棱边，并在倒圆角特征对话框中输入圆角半径，如图3.1，点击，生成如图3.2的图形； 图3.1 图3.24. 手机外壳抽壳使用抽壳命令，选择手机外壳模型没有导圆角的一侧平面，如图4.1，在对壳特征话框中输入，点击 ，生成图形如图4.2； 图4.1 图4.25. 建立手机屏幕窗口孔使用拉伸命令，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，选择未抽壳的面作为草绘平面，选择矩形绘图工具绘制外壳矩形截面，再用倒圆角命令，在所绘制的矩形中完成倒圆角，如图5.1轨迹，点击，然后点按钮设置除材料属性，用按扭选择向模型内部的拉伸方向，然后输入大于外壳壁厚的拉伸距离，生成图形如图5.2； 图5.1 图5.26. 建立手机拨号键孔特征使用拉伸命令，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的是椭圆绘图工具。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的外表面上按4行3列均匀分布绘制好后，如图6.1轨迹，点击，建立如图6.2所示的一个手机拨号键孔，操作步骤与建立屏幕窗口特征类似； 图6.1 图6.27. 阵列手机拨号键孔特征用阵列特征工具建立其余的手机拨号键孔。阵列对象为刚建立的手机拨号键孔，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的手机外壳模型的两个侧平面，以定义阵列的两个方向，然后分别输入在两个方向的手机拨号键孔的阵列数目和阵列距离，最后点击完成按钮，就可以建立如图所示手机拨号键孔特征； 8. 保存手机外壳模型“文件”“保存副本”，新建名称字母，将手机外壳保存在文档中。实验二：手机外壳建模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，在对话框的类型列表中选择“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； 2. 调入手机外壳模型点击模具菜单中的模具模型，在下拉的“模具模型”菜单中选择“定位参照零件”，在激活的文件对话框中选择刚建立的手机外壳模型文件，点击打开按钮，在创建参照模型对话框中选择“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。 3. 创建手机外壳模具工件3.1“模具模型”“创建”“工件”“手动”，出现下图对话框，输入手机外壳模具的名称，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，之后再回到“菜单管理器”“加材料”“完成”“完成”； 3.2“放置”“定义”“草绘”， 激活草绘菜单，选择TOP面作为草绘平面“参照”， 选择矩形绘图工具绘制外壳矩形模具，如图3.2.1图形，填写如图3.2.2的数据，使得手机外壳在模具内部，成形图如图3.2.3； 图3.2.1 图3.2.2 图3.2.34.定义收缩“菜单管理器”“模具模型”“完成/返回”“完成/返回”“收缩”，如下图“完成/返回”； 5.定义分型面5.1“菜单管理器”“分型面”“创建”确定名称“增加”“复制”“完成”，在左边目录数中右击，隐藏模型，按住Ctrl，选择所要选的面，确定，双击对话框中的“填充环”，选择要填充的面，如下图，“完成参考”“完成/返回”，曲面：复制“确定”，如图； 5.2“增加”“平整”“完成”，选取平面，绘制如图轨迹，曲面；平整“确定”，如图； 5.3点击“合并”，出现如下对话框，点击合并面，确定，“完成/返回”； 5.4点击“着色”，出现如下对话框，点击，关闭对话框，完成；6. 提取模具体积块以生成模具元件6.1在左边目录数中右击，取消隐藏，“模具体积块”“分割”，如图6.1.1如图6.1.2，“完成”， 鼠标选取刚才建好的分型面，点击确定确定，出现如图6.1.3对话框，输入名称，确定，在输入图6.1.4的名称，确定，“完成/返回”； 图6.1.1 图6.1.2 图6.1.3 图6.1.46.2点击“模具元件”“抽取”，出现如下对话框，点击，确定，“完成/返回”；7.开模点击“模具进料孔”“定义间距”“定义移动”， 然后如下图所示分别选取上、下模具元件以及它们的顶面和底面指定开模方向，并分别在下面的对话框中输入上下模具元件各自的移动的距离，最后在模具孔菜单中点完成，实现开模； 8.最终模型； 9. 保存模具模型文件9.1在左边目录数中右击，点击“打开”，“文件”“保存副本”，输入字母名称，确定，再“保存副本”，转换成“igs”格式保存，同理保存其它元件；9.2“文件”“保存副本”，保存整个模具，确定，出现如下对话框，点击“重新使用”的下拉菜单，选择“新名称”，确定，保存完成；四、主要仪器设备1计算机 2Pro/E 软件五、实验心得体会 通过这次综合实验，让我对Pro/E软件运用更加熟练,对MasterCa