计算机辅助设计课程设计说明书.doc

计算机辅助设计
课程设计说明书

题 目： 计算机辅助设计
院（部）： 应用技术学院
专业： 机械设计制造及其自动化 班级：
学生姓名：
指导教师：
完成日期： 　　　

湖南工程学院
课程设计任务书

设计题目： 　　 减速器计算机辅助设计 　　
院（部） 机械工程 专业 机械设计制造及其自动化 班级： 机设1185
指导老师 何丽红 谭加才 教研室主任 王先安
一、目的：
学习机械产品计算机辅助设计基本方法，巩固课程知识，提高动手实践能力，进一步提高运用主流软件进行三维建模及装配设计、工程图绘制方面的能力，熟练掌握三维CAD在机械产品建模中的应用。
二、设计任务：
按照各自完成的<<机械设计课程设计>>内容，综合应用UG或PRO/E等三维软件完成:
(1) 减速器各非标零件的三维实体建模；
(2) 减速器各非标零件的工程图建模；
(3) 减速器的虚拟装配；
(4) 减速器装配工程图建模；
(5) 编写课程设计书。
三、设计要求
1）零部件三维建模。
建模必须依据本人所完成的机械设计课程设计成果,所有非标准零件、全部结构都要进行建模。标准件都必须要有标准号及建模结果。
2）应用工程图模块转化生成符合国家标准二维工程图。
非标准件要产生工程图，工程图必须符合国家有关标准，零件工程图上应包括制造和检验零件所需的内容，标注规范（如形位公差、粗糙度、技术要求）。装配图上应标注外形尺寸、安装尺寸、装配尺寸以及技术特性数据和技术要求，并应有完整的标题栏和明细表。
3）虚拟装配。
将各零件按装配关系进行正确定位，装配过程必须符合实际，并生成爆炸图。
4）撰写课程设计说明书。
说明书应涵盖整个设计内容，包括总体方案的确定，非标准零件建模的过程（箱体、箱盖，轴，齿轮要有详细的建模过程），说明书要体现各零件的主要结构尺寸。主要零部件工程图生成过程，虚拟装配详细过程，心得体会（或建议）等，说明书必须按照指定的格式书写，包括字体，行间距等的设置。
四、进度安排：
布置设计任务，查阅资料，熟悉减速器结构,查标准件尺寸,0.5天
零件三维建模,2.5天
虚拟装配,0.5天
工程图,0.5天
撰写说明书,1天

目 录
第1章 前言 5
1.1 UG简介
1.2 减速器介绍
第2章 三维建模 7
2.1 引言 7
2.1.1 凸凹模4造型设计..................................7
2.1.2 橡胶5造型设计....................................9
2.1.3 卸料板6造型设计..................................10
2.1.4 顶件块8造型设计................................. 13
2.1.5 垫板10造型设计.................................. 16
2.1.6 凸模垫板20造型设计.............................. 18
2.1.7 凸模固定板21造型设计............................. 19
2.1.8 空心垫板22造型设计.............................. 20
2.1.9 凹模24造型设计.................................. 21
2.1.10 冲孔凸模25造型设计..............................22
2.1.11 凹凸模固定板28造型设计...........................23
2.1.12 凹凸模垫板29造型设计............................ 24
第3章 虚拟装配...............................................28
3.1部件装配........................................... 28
3.2总装配图................................................. 30
3.3爆炸图 .........................................32
第4章 工程图 34
4.1主要零件的工程图 34
4.2 装配工程图.................................... 35
4.3冲压模具的工程图...................................37
心得体会 39
参考文献 40

第1章 前 言
1.1 引言
在新产品试制和小批量生产冲压件中，已普遍采用了简易冲模结构。这种冲模不仅结构简单，而且还具有制造方便、成本低廉，并能满足一定的加工质量要求，对进一步提高经济效益，提高现有的工业生产技术水平，有着很重要的现实意义。
1.1.1冲压模具的功能
为一些新产品试制性生产及一些批量要求不大的冲压件生产。
1.1.2冲压模具工作原理
冲模的生产过程是从原材料通过铸造、锻造、切削加工和特种加工。加工成设计图样所要求的冲模零件，再按设计、工艺规程的技术要求，将冲模零件装配成模具的全过程。
通过冲床和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法，得到的工件就是冲压件。 冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
1.2冲压件15简介
工件如下图，材料Q235料厚1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕，设计成型该零件的模具。

1.材料：该零件的材料是Q235，是普通的碳素结构钢，板厚为1mm，具有良好的可冲压性能。
2．该零件结构简单，并在过渡处有R1的圆角，所冲的是直径为6mm的孔，工艺性比较好，且整个零件的工艺性好。
3.尺寸精度，零件上两个孔的尺寸精度为IT12-13级，其余尺寸都是未注公差，属于自由公差。
结论：适合冲压。
1.3时间安排

第2章 冲压模具零部件三维造型设计
2.1　引言
UG软件建模是基于特征的复合建模，是显示建模、参数化建模、基于约束的建模技术的选择性组合。
显示建模：显示建模的对象是相对于模型空间，而不是相对于彼此建立。对一个或多个对象所做的变化不影响其他对象。
参数化建模:将用于模型定义的尺寸参数和参数值随模型存储，参数变量可以彼此引用。从而建立模型的各个特征之间的关系。可以通过编辑参数变量改整个模型。
基于约束的建模:模型几何体的一组设计规则的定义，称之为约束。模型是通过约束或求解的。这些约束可以是尺寸约束或几何约束。
2.1.1 凸凹模4造型设计
1.进入UG NX6.0软件，选择【新建】命令，在弹出的新建对话框中模板选“模型”，新建一个文件，文件名为“tuaomu4”,单位选择为“毫米”。
2选择【起始|建模】命令进入建模模块。选择XC-YC坐标平面为草图平面，建立草图，绘制草图并标注如下：

3.选择【完成草图】，选【拉伸】，输入参数，视图如下：

4.选择【孔】命令，输入参数，视图如下：

5.经【倒斜角】，【边倒圆】命令，输入数据后，视图如下：

2.1.2 橡胶5造型设计
1.进入UG NX 6.0软件，新建一个文件，文件名为“xiangjiao5”，单位选择“毫米”。
2.选择【起始|建模】命令进入建模模块。选择XC-YC坐标平面为草图平面，建立草图，绘制草图并标注如下：

3.完成草图，选【拉伸】命令，输入数据，视图如下：

4.再选择【拉伸】命令，输入数据，视图如下：

2.1.3 卸料板6造型设计
1.建模，命名为“xieliaoban6”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.完成草图，选【拉伸】命令，输入拉伸距离-14mm，点击确定，视图如下：

3.对四个顶角处的孔加螺纹，视图如下：

4.最终所得的卸料板视图如下：

2.1.4 顶件块8造型设计
1.建模，命名为“dingjiankuai8”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.完成草图，选【拉伸】命令，输入拉伸距离-20mm，点击确定，视图如下：

3.用【拉伸】命令打出四个孔，视图如下：

4.在草图中找出沉头孔的位置，并利用【孔】命令，视图如下：

5.最终得到顶件块8的视图如下：

2.1.5 垫板10造型设计
1.建模，命名为“dianban10”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.完成草图，选【拉伸】命令，拉伸距离为4mm，视图如下：

3.对草图上的圆进行【拉伸】成孔，视图如下：

4.在草图中找到埋头孔的位置，在进行【孔】命令，视图如下：

5.最终得到垫板10视图如下：

2.1.6 凸模垫板20造型设计
1.建模，命名为“tumudianban20”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.进行【拉伸】命令，得到的凸模垫板20的视图如下：

2.1.7 凸模固定板21造型设计
1.建模，命名为“tumugudingban21”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.进行【拉伸】命令，得到的凸模固定板21的视图如下：

2.1.8 空心垫板22造型设计
1.建模，命名为“kongxindianban22”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.进行【拉伸】命令，得到的空心垫板22的视图如下：

2.1.9 凹模24造型设计
1.建模，命名为“aomu24”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.进行【拉伸】16mm并对顶角的四个孔加螺纹命令，得到的凹模24的视图如下：

2.1.10 冲孔凸模25造型设计
1.建模，命名为“chongkongtumu25”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.完成草图后，进行【回转】命令，视图如下：

3.最终得到冲孔凸模25的视图如下：

2.1.11 凹凸模固定板28造型设计
1.建模，命名为“tuaomugudingban28”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.在草图中确定凸凹模孔的位置并进行【拉伸】命令，得到的凹凸模固定板28的视图如下：

2.1.12 凹凸模垫板29造型设计
1.建模，命名为“tuaomudianban29”，画出草图并标注尺寸，视图如下：

2.确定孔的位置，并进行【拉伸】-8mm命令，视图如下：

3.对各边靠近中点孔加螺纹，视图如下：

4.确定埋头孔的位置，进行【孔】命令，视图如下：

5.最终得到凹凸模垫板29的视图如下：

第3章 虚拟装配
零件之间的装配关系就是零件之间的位置约束，也可以见零件组装成组件，然后再将多个组件装配成总装配件。
根据装配的模型和零件模型的引用关系，UG软件有3种创建装配体的方法，即从顶向下装配、从底向上装配和混合装配。
自顶向下装配：如果装配模型中的组件存在关联，可以基于一个组件创建一个组件，即首先完成装配级的装配模型，然后再根据装配级模型创建其子装配件。也可以首先完成顶层装配模型文件，然后在装配体中创建零部件模型，再将其中的子装配体另外存储。
从底向上装配：先创建零件模型，再组合成子装配模型，最后由子装配模型生成总装配件的装配方法。
混合装配：混合装配是将自顶向下装配和从底向上装配结合在一起的装配方法，这将增加装配设计的功能。例如，用户开始用从底向上的装配方法，然后为了设计的顺利进行改用自顶向下装配的方法，这两种方法之间互相转换。
3.1冲压模具的装配
3.1.1冲压模具上半部分的装配图过程
单击【开始】在下拉菜单中点击【装配】调出装配工具栏，在装配工具栏里单击“添加组件”，以shangmuzuo18为基准部件，再添加daotao15件，然后通过“装配约束”中的“接触对齐”的子命令：“自动判断中心”及“接触”命令将添加的件按装配图约束好，然后依次添加、约束下半部分各组件，步骤同上。装配完成后，视图如下图所示：

3.1.2冲压模具下半部分的装配图过程
冲压模具下半部以xiamuzuo30件为基准，装配步骤同冲压模具的上半部分，装配完成后其视图如下图所示：

3.2总装配图
通过装配约束完成对冲压模具上半部分和冲压模具下半部分装配，视图如下：

3.3爆炸图
完成装配图后，点击装配工具栏的“爆炸图”命令创建爆炸图，自动爆炸，选取整个图，爆炸完后，编辑爆炸图，视图如下：

第4章 生成工程图
4.1凹模的工程图

基本视图如下：

在CAXA中打开，最终平面图如下：

4.2凸凹模的工程图

基本视图如下：

4.3冲压模具的工程图

小 结

特别注意：
各班指导老师安排如下，请注意填写：

1181：彭浩舸 贺永祥
1182 朱理 谭加才
1183 谭加才 皮益霞

1184 彭浩舸 朱理
1185 谭加才 王先安
1186 王先安 谭加才

参考文献
[1] 庄家煜. UGNX6—零件设计篇.北京:人民邮电出版社,2007