ZB3001箱体UG三维建模及毛坯虚拟成形设计
目录
引言 1
一、绪论 2
二、ZB30-1箱体的铸造毛坯设计依据 3
（一）铸造工艺的余量分析 3
（二）余量的确定 5
三、ZB30-1箱体的三维建模 7
（一）零件图纸分析 7
（二）零件图纸的建模方法确定 8
（三）外部轮廓的建模过程 8
四、毛坯的成型 38
总结 39
谢辞 40
参考文献 41
引言
随着工业化的日益发展，UG设计已经成为不少公司设计产品的主流软件。UG可以用来对一些复杂的工件或者零件进行相关的剖面设计和整改，并且将那些复杂的工件转化为我们易设计的图形。
UG的历史源远流长，随着时间的发展，UG的整体也变得愈发稳定，ZB30-01箱体的设计就算在UG的设计的基础上进行的。其结构紧凑而且比较复杂、精度要求高、要加工多个面和孔且具有较广泛的代表性。工件的毛坯虚拟成型，我们可以依照图纸的要求在UG软件建模模块中事先完成实体模型的设计，然后根据铸造工艺要求和机械加工工艺要求确定具体的加工余量，从而完成铸件毛坯的虚拟创建。一、绪论
UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能的强大，它不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。
该软件主要具有以下特点：
1.具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，和一些工程师的方法很相似，启动也可以用参数。
3.图片功能强，可以很容易地从立体的模型成为二维的模型。有些可以按照国际的相关标准和一些重要的尺寸因素来考虑。我们可以直接对它进行加工、改变和在其外表进行相关设置，这对绘图的实用要求很有用。
4.具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。
5.曲面的相关设计可以不同，我们可以用样条来当垫脚石，至于复杂的曲面的生成方法也是各种各样的，在汽车的外部修饰、机器的叶片设计方面有着广泛的应用。
6.其建模技术也是十分精湛，可以将不同的模型统筹一体。
总而言之它是一款简单易懂，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构出图与加工的软件。
在此次ZB30-1箱体的三维建模中将通过使用简单的实体造型辅助简单工程特征的方法来创建一个看起来比较复杂的按键的做法详解，阐述了分解基本特征在造型中的重要性。 在我们日常的工作和生活中，可以接触到各种各样看起来比较复杂的形状，但这些形状大多数是由一些基本的形状合成并相贯而成，透过表面形状分离出原始的基本形状，从而完成结构紧凑较为复杂的实体建模 。将通过看图观察，分析外形，选择合理的坐标系等，完成各部分的建模等过程完成该箱体的三维建模。
铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。
铸造工艺参数包括收缩余量、加工余量、起模斜度、铸造圆角、芯头、芯座等。本次设计主要是针对铸造雨量的选定，所以铸造工艺参数中应该优先考虑收缩余量与加工余量的影响。
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。加工余量是指加工过程中在工件表面所切去的金属层厚度。加工余量一般指的是公称余量，公称余量即公称尺寸之差。又称为毛坯余量，是指毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。（本次设计根据图纸中各尺寸中对于加工的要求以及加工本身所需要的余量）
UG三维建模及毛坯虚拟成形设计是ZB30-1箱体试制的部分内容之一，为后续工艺设计提供资料，在此过程中依照图纸的要求在UG软件建模模块中完成实体模型的设计，并且根据铸造工艺要求和机械加工工艺要求确定加工余量，完成铸件毛坯的虚拟创建。
本次设计分为两大部分，分别为ZB30-1箱体的UG三维建模与毛坯虚拟成形设计。利用UG的强大的建模功能完成的，主要介绍箱体的建模的基本思路，步骤，和方法。
1.ZB30-1箱体的UG三维建模是箱体类零件的设计的一般步骤和方法。
2.ZB30-01箱体的毛坯建模思路与模型和毛坯贴补余量的设计依据。
二、ZB30-1箱体的铸造毛坯设计依据
（一）铸造工艺的余量分析
1.铸造工艺
铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
2.铸件留余量的原因
精铸件的尺寸精度较高，而且外表面粗糙度较低，因此大多数外表能够不需要机械加工或少加工，加工余量可不留或者少留。但是加工余量的留多少取决于铸件的加工方法、被加工面的巨细以及逐渐布局等要素。如大型铸件很容易变形，和带大平面的铸件，因为铸件加工精度较低，故加工余量应该加大；铸件上外表气孔、杂渣较多，小表面沙眼较多而旁侧面较好，则上下面应加大加工余量。加工余量还与机械加工的方法有关系。
通常情况，设有浇冒口体系的面，其加工余量定位2至4mm，其他面加工余量通常取0.5至1.5mm。
3.应该铸造出的部分
零件上的孔与糟是否铸出，应考虑工艺上的可行性和使用上的必要性。一般说来，较大的孔与槽应铸出，以节约金属、减少切削加工工时，同时可以减小铸件的热节；较小的孔，尤其是位置精度要求高的孔、槽则不必铸出，留待机加工反而更经济。
4.铸件的余量的主要方面
铸件的收缩余量：
为了补偿收缩，模样比铸件图纸尺寸增大的数值部分被称为收缩余量。收缩余量的大小与铸件尺寸大小、结构的复杂程度和铸造合金的线收缩率有关，常常以铸件线收缩率表示。(∑=(L模-L铸件)/ L模X100%)
Ⅰ.通常灰铸铁的线收缩率为0.7％至1.0％。
Ⅱ.铸钢为1.6％至2.0％。
加工余量：
铸件为进行机械加工而加大的尺寸称为机械加工余量。它由铸件的大小，材料类别，复杂程度，加工面在铸型中的位置与生产批量来决定的。
图2-12 组合体命令
4.在图示位置插入草图4，如图2-13所示。
图2-13 草图基准
将草图4拉伸，与整体求差，得如图 2-14。
引言 1
一、绪论 2
二、ZB30-1箱体的铸造毛坯设计依据 3
（一）铸造工艺的余量分析 3
（二）余量的确定 5
三、ZB30-1箱体的三维建模 7
（一）零件图纸分析 7
（二）零件图纸的建模方法确定 8
（三）外部轮廓的建模过程 8
四、毛坯的成型 38
总结 39
谢辞 40
参考文献 41
引言
随着工业化的日益发展，UG设计已经成为不少公司设计产品的主流软件。UG可以用来对一些复杂的工件或者零件进行相关的剖面设计和整改，并且将那些复杂的工件转化为我们易设计的图形。
UG的历史源远流长，随着时间的发展，UG的整体也变得愈发稳定，ZB30-01箱体的设计就算在UG的设计的基础上进行的。其结构紧凑而且比较复杂、精度要求高、要加工多个面和孔且具有较广泛的代表性。工件的毛坯虚拟成型，我们可以依照图纸的要求在UG软件建模模块中事先完成实体模型的设计，然后根据铸造工艺要求和机械加工工艺要求确定具体的加工余量，从而完成铸件毛坯的虚拟创建。一、绪论
UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能的强大，它不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。
该软件主要具有以下特点：
1.具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，和一些工程师的方法很相似，启动也可以用参数。
3.图片功能强，可以很容易地从立体的模型成为二维的模型。有些可以按照国际的相关标准和一些重要的尺寸因素来考虑。我们可以直接对它进行加工、改变和在其外表进行相关设置，这对绘图的实用要求很有用。
4.具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。
5.曲面的相关设计可以不同，我们可以用样条来当垫脚石，至于复杂的曲面的生成方法也是各种各样的，在汽车的外部修饰、机器的叶片设计方面有着广泛的应用。
6.其建模技术也是十分精湛，可以将不同的模型统筹一体。
总而言之它是一款简单易懂，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构出图与加工的软件。
在此次ZB30-1箱体的三维建模中将通过使用简单的实体造型辅助简单工程特征的方法来创建一个看起来比较复杂的按键的做法详解，阐述了分解基本特征在造型中的重要性。 在我们日常的工作和生活中，可以接触到各种各样看起来比较复杂的形状，但这些形状大多数是由一些基本的形状合成并相贯而成，透过表面形状分离出原始的基本形状，从而完成结构紧凑较为复杂的实体建模 。将通过看图观察，分析外形，选择合理的坐标系等，完成各部分的建模等过程完成该箱体的三维建模。
铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等，普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括：熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造
铸造工艺参数包括收缩余量、加工余量、起模斜度、铸造圆角、芯头、芯座等。本次设计主要是针对铸造雨量的选定，所以铸造工艺参数中应该优先考虑收缩余量与加工余量的影响。
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。加工余量是指加工过程中在工件表面所切去的金属层厚度。加工余量一般指的是公称余量，公称余量即公称尺寸之差。又称为毛坯余量，是指毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。（本次设计根据图纸中各尺寸中对于加工的要求以及加工本身所需要的余量）
UG三维建模及毛坯虚拟成形设计是ZB30-1箱体试制的部分内容之一，为后续工艺设计提供资料，在此过程中依照图纸的要求在UG软件建模模块中完成实体模型的设计，并且根据铸造工艺要求和机械加工工艺要求确定加工余量，完成铸件毛坯的虚拟创建。
本次设计分为两大部分，分别为ZB30-1箱体的UG三维建模与毛坯虚拟成形设计。利用UG的强大的建模功能完成的，主要介绍箱体的建模的基本思路，步骤，和方法。
1.ZB30-1箱体的UG三维建模是箱体类零件的设计的一般步骤和方法。
2.ZB30-01箱体的毛坯建模思路与模型和毛坯贴补余量的设计依据。
二、ZB30-1箱体的铸造毛坯设计依据
（一）铸造工艺的余量分析
1.铸造工艺
铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一。
2.铸件留余量的原因
精铸件的尺寸精度较高，而且外表面粗糙度较低，因此大多数外表能够不需要机械加工或少加工，加工余量可不留或者少留。但是加工余量的留多少取决于铸件的加工方法、被加工面的巨细以及逐渐布局等要素。如大型铸件很容易变形，和带大平面的铸件，因为铸件加工精度较低，故加工余量应该加大；铸件上外表气孔、杂渣较多，小表面沙眼较多而旁侧面较好，则上下面应加大加工余量。加工余量还与机械加工的方法有关系。
通常情况，设有浇冒口体系的面，其加工余量定位2至4mm，其他面加工余量通常取0.5至1.5mm。
3.应该铸造出的部分
零件上的孔与糟是否铸出，应考虑工艺上的可行性和使用上的必要性。一般说来，较大的孔与槽应铸出，以节约金属、减少切削加工工时，同时可以减小铸件的热节；较小的孔，尤其是位置精度要求高的孔、槽则不必铸出，留待机加工反而更经济。
4.铸件的余量的主要方面
铸件的收缩余量：
为了补偿收缩，模样比铸件图纸尺寸增大的数值部分被称为收缩余量。收缩余量的大小与铸件尺寸大小、结构的复杂程度和铸造合金的线收缩率有关，常常以铸件线收缩率表示。(∑=(L模-L铸件)/ L模X100%)
Ⅰ.通常灰铸铁的线收缩率为0.7％至1.0％。
Ⅱ.铸钢为1.6％至2.0％。
加工余量：
铸件为进行机械加工而加大的尺寸称为机械加工余量。它由铸件的大小，材料类别，复杂程度，加工面在铸型中的位置与生产批量来决定的。
图2-12 组合体命令
4.在图示位置插入草图4，如图2-13所示。
图2-13 草图基准
将草图4拉伸，与整体求差，得如图 2-14。
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