本科毕业设计用proe进行5号电池充电器注模设计.docx

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本科毕业设计用proe进行5号电池充电器注模设计

摘要

Pro/ENGINEERWildfire是美国PTC公司开发的一款三维软件，是当前国内三维设计软件中的主流产品。

其应用领域涉及机械、汽车、建筑和防止等众多行业。

该软件对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。

Pro/ENGINEERWildfire（以下简称pro/E5.0）是该软件的最新版本，新版本软件在参数化建模、产品的装配与图纸设计，以及机构运动仿真均做出了较大的改进和增强。

应用pro/E5.0的最新技术，可以迅速地提高企业在产品工程设计与制造方面的效率，并对产品结构、产业结构、企业结构和管理结构等方面带来巨大的影响。

下面我们运用pro/E软件对五号电池充电器进行结构设计、参数设计及三维建模。

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关键词：

三维建模pro/E五号电池充电器

Abstract

Pro/ENGINEERWildfireisthedevelopmentoftheUnitedStatesofAmericaPTCcompanya3Dsoftware,isthecurrentdomesticmainstreamproductsin3Ddesignsoftware.Itsapplicationsinvolvingmachinery,automobile,buildingandpreventmanyindustries.Thesoftwareforacceleratingtheprojectsandproductsdevelopment,shortentheproductdesigncycle,improveproductquality,reducecosts,andplaysanimportantroletoenhancetheenterprisemarketcompetitionabilityandinnovativeability.

Pro/ENGINEERWildfire（以下简称pro/E5.0）是该软件的最新版本，新版本软件在参数化建模、产品的装配与图纸设计，以及机构运动仿真均做出了较大的改进和增强。

应用pro/E5.0的最新技术，可以迅速地提高企业在产品工程设计与制造方面的效率，并对产品结构、产业结构、企业结构和管理结构等方面带来巨大的影响。

下面我们运用pro/E软件对五号电池充电器进行结构设计、参数设计及三维建模。

Pro/ENGINEERWildfire（hereinafterreferredtoaspro/E5.0）isthelatestversionofthesoftware,theassemblydrawingdesignnewversionsofthesoftwaremodeling,productparameters,andmotionsimulationaremadegreatimprovementandenhancement.Theapplicationofpro/E5.0newtechnology,canquicklyimprovetheenterprisesintheproductdesignandmanufacturingengineeringefficiency,andbringenormousinfluenceonproductstructure,industrialstructure,enterprisestructureandmanagementstructure.Hereweusethestructuredesign,parameterdesignand3Dmodelingofpro/Esoftwareinfivebatterycharger.[8]

Keywords:

Threedimensionalmodelingpro/ENo.fivebatterycharger

1前言

1.1塑料成型工业的状况和发展趋势

1.1.1塑料及塑料工业的发展

塑料是以树脂为主要成分的高分子化合物，树脂又可分为天然树脂和合成树脂两大类，塑料大多采用合成树脂。

同时塑料具有可塑性，可以利用模具将其成型为具有一定几何形状和几何尺寸的塑料制件。

[3]

塑料制件之所以能够在工业生产中得到广泛应用，是由于它们本身具有一系列有点所决定的。

塑料密度小、质量轻。

大多数塑料的密度在1.0～1.4g/cm³之间，其中聚４－甲基丁烯－1的密度最小，大约0.83g/cm³，相当于刚才密度的1％和铝材密度的50％左右。

如果采用发泡成型，则塑料制件的密度可以小到0.01～0.5g/cm³,这就是“以塑代钢”的明显优点所在。

塑料的比强度高，比强度就是按单位质量计算的强度。

这是由于塑料的密度小，所以比强度高。

此外塑料还具有绝缘性能好，介质耗损低、化学稳定性高、减震和隔音性能好、具有透光性能和绝热性能以及防水、放透气和防辐射等特殊性能，因此，塑料已成为各行各业不可或缺的一种重要材料。

[3]

塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展应运而生的，自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、成本低廉和制作方便，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。

目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品，诸如电子设备、数码产品、办公设备、仪器仪表、轻工、汽车、机械制造、交通、电信、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱、和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。

由于近几年来随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种需求量日益增加以及强度和精度的不断提高，产品更新换代的周期也越来越短，所以对塑料的品种、产量和质量提出了越来越高的要求。

[3][6]

1.1.2塑料成型工业在生产中的重要地位

模具是成型工业中不可或缺的重要工艺设备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。

塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型。

伴随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展塑料成型之间的需求量也越来越大，对质量的要求也越来越高，这就对成型模具的开发、设计与制造的水平提出了越来越高的要求。

因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接性的影响着新产品的开发和老产品的更新换代，同时也影响着经济效益的增长、各种产品的质量以及整体工业水平的提高。

目前，在办公设备、仪器仪表、家用电器、通信、数码产品等各行各业中，有七成以上的产品都是用模具来加工成型的。

在日本、韩国等国家，其生产塑料膜与生产冲压模的企业数量相等；而在新加坡等国家，其生产塑料膜的企业已大大超过生产冲压模的企业。

我国的香港与深圳地区，其模具工业主要是从事塑料模具的制造与塑料制件的生产。

在江浙沪一带，尤其是在浙江省，从事塑料模具制造和塑料制件开发的企业也越来越多。

因此，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。

1.1.3塑料成型技术的发展趋势

在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等都是成型优质塑件的重要条件。

考虑到国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业品生产中模具的重要地位，从塑料成型模具的设计理论、设计实践和制造技术的出发，塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势：

（1）CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用

（2）大力发展快速原型制造

（3）研究与应用模具的快速测量技术与逆向工程

（4）发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术

（5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率

（6）模具的复杂化、精密化和大型化

（7）模具工业信息化[3]

1.2注塑模具的基本知识

1.2.1塑料及其性能

本次五号电池充电器外壳的设计采用的是ABS。

ABS树脂是一种热塑性塑料也是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PB，PAN，PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。

ABS即丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物，如图1.1所示：

[2]

图2.1丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物及其化学式

ABS树脂微黄色或白色不透明，成型的塑件有较好的光泽。

密度为1.02～1.05g/cm³。

且ABS有良好的机械强度和耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。

同时它具有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。

ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用；ABS的热变形温度为92～118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。

ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40～100℃的温度范围内使用；ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。

ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。

一般制品的干燥条件为温度80～85℃，时间2～4h；对特殊要求的制品（如电镀）的干燥条件为温度70～80℃，时间18～18h。

ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70～80℃的热风循环干燥箱内2～4h，再冷却至室温即可。

[2]

1.2.2塑件的各种成型方法

塑件常用注射、压缩和压注等方法成型。

在一般情况下，热固性塑料主要采用压缩和压注成型，少量采用注射成型。

而热塑性塑料主要采用注塑和挤出成型。

1.2.3塑件的各种成型设备

1.注射机。

注射机是生产热塑性塑料塑件的主要设备，还可生产少量热固性塑料塑件。

按其外形注射机又可分为立式、卧式和角式三种。

图2.3所示的就是一台卧式注射机。

[5]

图2.3卧式注射机[7]

1—锁模液压缸；2—锁模机构；3—移动模板；4—顶杆；5—固定模板；6—控制台；7—料筒及加热器；8—料斗；9—定量供料装置；10—注射液压缸。

2.压注机

压注成型又称传递成型，它是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法。

3.挤出机。

挤出成型时热塑性塑料制件重要的生产方法之一，主要用于生产棺材、棒料、板材、片材、线材和薄膜等连续型材的生产。

2五号电池充电器外观外壳的设计

本次五号电池充电器参照模型如图3.0和图3.01所示：

图2.0图2.0.1

2.1五号电池充电器上半部分的设计

上半部完成如图2.1.1所示：

图2.1.1

上半部分的建模主要用到了拉伸、斜度、旋转、抽壳等一些简单的指令。

具体步骤如下：

[4]

（1）首先设置工作目录，这是一个很好的习惯。

点新建，然后点选零件，给它命个名，输入五号电池充电器上半部，此处切记要输入字母，否者无效。

然后勾选使用缺省模版。

勾选缺省模板，然后确定。

点击草绘按钮，选取“TOP面”为草绘平面，单击草绘，进入草绘，画一个草绘曲线进行拉伸。

然后选择对称拉伸，拉升厚度为22。

然后就能得到如图2.1.2所示的一个实体：

图2.1.2实体1

（2）接着就是新建一个基准平面DTM1，以“TOP面”为参照，向左平移9获得“DTM1”选取“DTM1”为草绘平面，绘制一个草图曲线进行拉伸。

于是就创建出了如图2.1.3所示的实体零件：

图2.1.3实体2

（3）接下来就是创建斜度特征，选择拔模工具，拔模曲面选择“曲面：

F7（