铸造工艺模型立体图制作模板.docx

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铸造工艺模型立体图制作模板

铸造陈列室是陈列铸造工艺模型地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参观学习场所。

陈列室模型大约分类，分别为砂箱模型，模底板模型，芯盒模型，铸造工艺模型，芯头模型，浇注系统模型

　　一．　整理陈列室

陈列室很久没有进行清洁了，不管柜子上还是模型上全部积攒了很多灰尘．为了以后进行模型制图和新柜子高计，我们需要将全部模型从柜子里面取出，进行分类整理，同时还要进行清洁。

　　将模型从柜子里取出后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。

有些形状复杂模型清洗起来十分困难，而且其中多个木制模型更是只能用布小心擦拭以防受潮。

　　将模型清洗完后开始分类，但发觉很多模型全部已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好模型进行区分。

　　正式开始分类时才发觉有些模型没有名称，有些还好，从外观能够看出其功用和类型，但有些就无法确定了，于是我们将那些没有名字又看不出用途模型放置一边，将剩下进行细分。

最终我们将模型分为了以下几类：

工装模型（包含砂箱模型和模底板模型）、铸件工艺模型、铸件设计参考模型、金属型铸造系列模型、浇注系统模型、芯盒模型、砂芯模型。

还有多个独立模型不属于上述任何一类。

二．　绘制三维立体图

　　我们任务关键是绘制三维立体图形，用是ＰＲＯＥ软件，proe是美国PTC企业旗下产品Pro/Engineer软件简称。

Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术企业（ParametricTechnologyCorporation，简称PTC）关键产品。

是一款集CAD/CAM/CAE功效一体化综合性三维软件，在现在三维造型软件领域中占有着关键地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域新标准而得到业界认可和推广，是现今最成功CAD/CAM软件之一。

　　即使之前学过这个软件，但因为有一段时间没有接触，对这个软件有些生孰了，再次打开这个软件时首先要做是重新熟悉这个软件界面和各个命令，方便以后绘图。

　　ＰＲＯＥ界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制开关，也有常见工具陈列，还有最基础文件编辑栏，当然，关键是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才能够在绘图框内绘图，否帽只能观察图形立体结构。

ＰＲＯＥ最复杂是部分不常被使用命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面出现，只有在最上面编辑命令展开里面才能找到。

诸如这类困难数不胜数，但经过一段时间实际应用和探索后，大多数问题全部迎刃而解了。

图１

该图是一个壳体模型铸造工艺三维立体图，模型本身已经部分损坏，但在图上还是能够修复完整。

制作该图用了大约三个小时，关键是细节部分比较复杂，步骤繁琐异常，下面进行简单介绍。

首先对主体进行制作，就是中间二分之一轴体，即使是阶梯轴，但能够利用旋转命令一次性进行旋转，具体为：

点击旋转命令，再点击草绘命令，然后选择草绘平面（为了以后便于观察，选择竖直面），进入草绘界面后选择参考细，然后就能够正式绘图了，在草绘面中最关键一点是先设置中心线，不然将复杂图画完后直接点击完成就无法进行旋转操作，这是很轻易失误地方。

其次是要画出封闭图形，而且不能够有过多选择线，那样轻易绘图失败。

对于阶梯轴制作，绘图时是要画出一个阶梯轴中心截面二分之一，然后进行旋转即可。

绘图完成后点击完成，然后开始旋转，设定旋转一百八十度，最终点击完成。

主体完成后开始进行细节制作，次序为由上而下，顶部有个小突出半环（因为主体制作时不能够有太多细节，不然轻易造型失败，所以这些小旋转细节全部留作后续工作），使用旋转命令制作，其间选择主体前面为绘图面，然后绘图时要选择主体截面上线为参考线进行绘制。

一样旋转一百八十度完成，而且中间还要注意图形封闭。

再依次是透明半圆片部分，一样旋转一百八十度制作。

中间嵌入式阶梯轴，旋转三百六十度制作。

两个直浇道从底部进行拉伸。

需要提一下是主体表面多个附着长方形块状结构制作：

由行其表面必需是圆弧状，所以绝对不能用拉伸命令，所以只能从旋转命令上想措施，我们采取是小角度旋转，当然，不能从主体前面开始，要重新建立旋转起始面。

建立其准面是ＰＲＯＥ关键组成，它实现了三维造型多样化。

建立新其准面需要其础，我们选择了主体前面为基础，然后使之绕主体中轴旋转一定角度开成新基准面，然后我们在这个面上进行旋转命令绘图部分，因为是双层阶梯状突起，所以要数次建基准面、数次旋转，统计一下，为了完成突起长方形块状结构，我们一共建了六个面，旋转了十二次，当然，没有将失败次数算在里面，因为失败了多少次我们也不记得了。

最终是上色，这个命令是以前我们没有掌握，算是弱项，而图形颜色无疑是任务关键组成，所以为此我们到图书馆查阅了相关说明，最终成功掌握了这个命令。

上色分两种，一个是整体上色，这么能够将每一个细小面进行上色，但只能上一个颜色，能够说只进行上色话和不上色是一样，毕竟绘图是要将模型每一部分区分开来，使之和实际一样。

所以第二种上色方法就是对第一个缺点填补，命令为曲面上色，需要一个面一个面地选择，然后选择完后点击完成，再新建颜色，对之进行调整，最终点击确定。

需要提到一处上色是最顶部透明半圆片上色，需要尤其调整其透明性，而且在以后上色时要把透明性个改回来，以免其它部位也变得透明。

图2

图2为150吨转炉齿轮轴工艺模型三维立休图。

制作过程和上面壳体模型类似，一样是先对略微复杂半轴体进行一百八十度旋转，但不一样是这个半轴截面图形过于复杂，边缘齿状结构对草绘毫无难度，但对旋转造成了不小负担。

因为只要被旋转图形心寸约束越多，其成功率就越低，所以当初做时候失败了十几次之多，浪费了很多宝贵时间（草绘占百分之九十以上，每反复一次全部要进行大量约束），能够说之所以成功旋转完全是靠运气。

现在应该反省是当初能够分步旋转却走了弯路，这是个不应该犯错误。

主体旋转成功后为了达成图中效果，要在边缘拉伸出一块，所以要在草绘时对边缘线进行选择，其间因为线过于复杂，拉伸也和旋转时一样失败了几次，一样错误----应该分批拉伸。

然后是顶部突起红色半圆，也是靠拉伸形成，很简单。

中间截面处突起红色结构，需要选择顶部拉伸半圆边缘，因为形状不算复杂，很轻易就成功了。

接着是中间多段轴，即使是个不算难回转体结构，但其旋转所用草绘面选择却轻易犯错，按要求是要先在主体中轴面上，却轻易选成突起结构上表面，除此之外全部很简单。

最终是浇注系统制作，全部用简单拉伸操作，只是要注意尺寸合理，目测误差不能够太大。

图3

图3是泵体铝件浇冒口工艺模型三维立体图。

是个比较复杂模型，制作过程以下：

首先确定制作次序，明确模型结构，并注意上部和下部回转体轴心并不重合，然后开始做图。

先拉伸出底部圆片，然后为了提升做图效率，上面同轴回转体结构用旋转命令一次性完成，需要注意一点是因为图中有一处回转体即使直径相同，但颜色不一样，而上色时此回转面会按一个曲观处理，就是说到时只能在这个曲面上上一个颜色，这么会和模型不符，所以旋转后需要再进行一次旋转，将此处上半部分扩大一到两个毫米，这么就会形成两个曲面，便于上色。

接着进行制作中间一个拉伸体，有些难度，因为它截面图形不是简单直线组成，而是有一条结构曲线，需要用曲线命令制作，以后再经过调整曲线多个结构点对其形状进行调整，以达成和实体相近程度，绘图完成后进行拉伸就完成了。

随即是整个图形最难一部分了，即浇注系统图形绘制。

因为前面回转体是用开始时基准面绘图制作，所以该基准面就成了回转体中轴面，而浇注系统中心面必需和回转体中轴面重合，这就意味着浇注系统要拉伸就必需换面或在中心面上拉伸两次。

我们选择是换面拉伸，然后草绘就成了一道难题，因为浇注系统复杂形状，草绘后拉伸失败了很数次，但总算成功了，担接下来直浇道却成了几乎不可能跨越障碍，它形状是一个圆弧，我们计划是先拉伸出一个截面是正方形结构，然后对四条棱线进行倒圆角，但实际操作以后才发觉这条路走不通，至于原因，应该是浇道弧度和倒角有冲突，而且和下面浇道形成了一个无法修正死角。

没有措施之余，我们只能勉为其难，将下面浇道倒完圆角，然后将上面圆弧部分整个切除，接着重新生成圆弧部分（还是拉伸），不可避免会和下面已经倒完圆角部分无法完整接合，就这么继续将上面浇道倒圆角，幸运是即使倒完圆角后和下面部分依旧有些细微错开痕迹，但从宏观上看并没有太大疏漏。

完成弯道部分后就要开始上面浇口杯了，能够说只比完成下面弯道轻易一点点，因为需要用到那个混合命令，这个命令是我学到全部ＰＲＯＥ命令中最复杂一个，也是最不轻易操作一个，为了方便确定浇口杯高度，我们事先在估计浇口杯顶面处建了一个新面，然后在该面处开始混合。

混合命令是以一个面为基面，同时画多个图形，然后定义这多个图形在垂直方向距离，然后将这多个图形连成一个立体。

它需要每层图形图元数量相同而且每层图元全部有一个陷含序号，这么每层一号连在一起，二号连在一起，以这类推。

而实际操作起来困难重重，而且很轻易犯错和失败。

因为弯道处端面是由正方形倒角开形成，图元到少有四个最多有八个，而浇口杯顶面只是一个圆，图元是一个，这个根本无法混合成功，所以我们又一次选择了有缺憾做法：

在弯道端面处不进行选择，重新做一个近似大小圆，这么最终混合成功了，但也留下了一个细微处缺点。

图4

图４是履带板工艺模型三维立体图截图。

履带板主体是难点细节很多，而且模型太小，很多细节全部要仔细看才能看清。

整体看模型主体是一个两边对称东西，所以能够先制作一边，然后用镜像命令生成另一边，不过这个选择存在部分缺点，在后面才会表现出来。

依据通常标准，先做主板，拉伸命令；然后将板上面平整边块拉伸出来；而另一边上表面呈弧状突起，则需要部分技巧：

先拉伸一个块状体，拉伸地足够高，然后再从一侧切除修整出一个弧面。

主板边缘斜面结构是其中一个难点，因为它不是和一个平面接触，而是和两个平面一个弧面接触，这就要求拉伸斜三角时以最远平面为准，结果会贯穿另一个平面形成一个多出结构，于是结构完斜面后还要切除多出“副产物”，而且斜面也要再进行一下剪切修整达成实际模型形状。

主板下面细节也很多，而且不易观察，但制作起来也不是极难，只是比较繁琐。

然后还有贯穿板体柱状结构，应该是砂芯，也不难制作。

当一边主体制作完成后，开始镜像，于是问题出现：

有些部分镜像失败，有些则镜像“过分”——切除修整斜面命令在镜像以后变成了一个很多出东西，因为它在另一边被镜像时恰好把原来部分切到了，而且切到还是极难制作部分，如此一来就要进行修补：

将没有镜像成功部分制作出来，同时把镜像切除地方重新生成一遍。

再然后是浇注系统制作，思绪是先拉伸后倒角。

难点在于拉伸时草绘而不是倒角（倒角异常地简单），草绘时为了将转角时形状调整得正确部分，利用了多个画线方法，结果是因为尺寸太多而使拉伸接连失败。

以后直接在草绘时只画直线，然后倒角形成转角时圆弧，如此就降低了大量尺寸，使草绘图变得简练了很多，这才拉伸成功了。

上色时有一点小问题，就是因为倒角形成小曲面太多，软件或电脑上色时有些迟钝，画面显示有些问题，但以后发觉经过保留再打开就能够消除这些显示问题了。

图5

图5是拖拉机驱动轮工艺模型三维立体图截图。

该图主体轮盘是最难制作，首先它轮架支撑体不是规则形状，其次它外齿也极难拉伸，因为不管是把每个齿制作成相同尺寸还是各自为政，全部会让草图中出现大量繁杂尺寸和线条，还有就是支撑结构处过渡圆弧，要生成也是需要花相当多精力，能够说这个图制作也是一个不小挑战。

首先做外轮盘，用最简单拉伸。

就像前面提到，草绘成了一个极难步骤，因为要使每个齿形状一致几乎不可能完成，那样会使约束达成不能被接收程度，要知道约束之间是常常发生冲突。

所以只能退而求其次，只将每个齿形状做到大致相同程度，而不进行深入同化。

结果是已经预料到：

失败了很数次。

不过最终成功了。

接着是中间轴环制作，只需要拉伸即可，不过要留心其拉伸长度。

然后是内部支撑结构制作，我们选择了先旋转出一个整块没有空隙片状支撑结构，然后再用拉伸切除命令修剪出想要形状，旋转起始面选在圆盘中轴面，然后草绘出一个曲线做截面，再进行旋转。

可能是因为对曲线加工使约束过多，旋转了数次才成功了。

于是开始进行切除。

这个过程比预想中难很多，因为切完以后要出现一个圆角，所以要在草绘时进行很多修改。

六个圆孔要共进行二十四次圆角操作，完后还要对多出线进行删剪，这就无形中使切除命令变成了一件不可能完成事，实际上以这种方法去做也确实没有完成——失败了许数次后最终放弃了一次性切除计划，转而进行分批修改，事实证实这么做是明智，即使步骤愈加繁琐了，但结果还是很理想，切除成功了。

接下来是中间部分制作，其它全部很简单，只是在制作中那个近似棱形体块状结构时我们先是直接进行棱形拉伸，然后再倒圆角，省去了草绘时大量工作，能够说是得到了一条不错捷径。

三．总结

经过这次科研训练，我们愈加好地掌握了PROE画图软件，而且学会了团结互助优势。

即使其间略有艰苦，但不停努力克服以后总能得到理想结果，这些经历在以后工作生活中全部肯定成为一个可贵财富，它将为我们度过以后碰到坚难困境提供有用精神帮助。