三维建模设计报告总结

第一篇：三维建模设计报告总结

三维建模设计报告总结

三维造型技术在机械制造业中的广泛应用，给机械制图课程的改革提出了新的要求，以下是小编整理的三维建模设计报告总结范文。

三维建模设计报告总结篇一：

1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。

2、目录：目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)

3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。

4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。

主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。

5、论文正文：

(1)引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。

〈2)论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容：

a.提出-论点;

b.分析问题-论据和论证;

c.解决问题-论证与步骤;

d.结论。

6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行三维设计开题报告三维设计开题报告。

中文：标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期)：作者--标题--出版物信息

所列参考文献的要求是：

(1)所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。

(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。

三维建模设计报告总结篇二：

钳工用电动台虎钳，是现在市场所少有的。

一、根据现在生产技术越来越高，生产精度越高，同时也是生产越来越精巧，夹紧力也要求越来越准确，不能过大过小。但传统的台虎钳所产生的夹紧力是根据师傅的经理来保证的，因此极有可能会产生以上的不足而使废品率提高，根据生产的需要，特此设计一套适合加工的钳工用电动台虎钳。

二、传统的台虎钳工作效率比较低，传统台虎钳是螺纹传动，无法实现快速夹紧与松开，使得生产效率比较低。现有的电动台虎钳基本上用在车床上，能实现快速夹紧与松开，但是要配有一个机动的动力源，如果用在钳工上就成本太高，所以不适用。新设计的钳工用电动台虎钳，不但可以实现快速夹紧与松开的同时，电动系统的动力源为手动，这样相对于机床用的台虎钳来说成本比较低，只比传统台虎钳的成本高不了多少。钳工用电动台虎钳有以上优点，新的台虎钳的问世是迟早的问题，是必然的趋势。

目前，国内有不少科研单位已经或正在进行利用Pro/ENGINEER进行二次开发的CAD系统研究工作，不过对于这些系统，在机械方面的设计比较多，合肥工业大学进行了开发Pro/ENGINEER用户化菜单的技术和实践方面的研究，即研究如何在Pro/ENGINEER中加入用户自定义的菜单;合肥经济技术学院提出了通过Pro/ENGINEER二次开发来利用工程数据库进行特征造型的方法;南京航空航天大学的陈辰等参与开发的是一个较为完整的轴类零件设计(三维模型)、零件出图、零件加工(加工刀轨代码生成)系统，让一些通用设计的过程实现自动处理，以减轻设计人员的工作量;北方交通大学机械与电子工程学院进行的是基于Pro/ENGINEER的内燃机车三维标准件库的建立方面的研究，该系统采用Pro/ENGINEER为平台，利用其强大的参数化造型技术和二次开发模块Pro/TOOLKIT，建立内燃机车三维标准件库，以适应机车新产品的设计与开发，提高Pro/ENGINEER系统的实用程度;清华大学精仪系CIMS中心则提出基于Pro/ENGINEER系统开发面向并行工程的CAD系统三维设计开题报告文章三维设计开题报告

在国外，新加坡国立大学的Wynne Hsu等人，以Pro/E软件为平台，通过C语言编程开发出一种将装配设计分析与产品的概念设计相结合的系统。系统通过五大模块:设计特征库、分析模块、交互模块、搜索模块和装配模块，实现了产品的自动装配。国外由于研究开发三维设计软件的时间较长，而且早己应用于相关行业，故在其应用领域里的自主开发技术已经十分成熟和完善。

(1)对虎钳进行测量，并通过三维绘图软件Pro/E重构其模型。

(2)对产品测绘后，根据各个尺寸，通过Pro/E重构出产品台虎钳的三维模型。

用ProE做出虎钳的零件图的三维建模，并进行虚拟装配、干涉检测及系统优化等。

利用 Pro/E软件的参数化功能或指令编程技术，建立本单位常用的标准零件库，减少重复建模时间，提高设计效率。

朱成根。简明机械零件设计手册。机械工业出版社，1999：P38-47

成大先。机械设计手册。化学工业出版社，XX：P79-102，XX：

曹玉平，阎祥安。电动传动与控制。天津大学出版社，XX：P45-68

黄迷梅。电动气动密封与泄漏防治三维设计开题报告征文。北京：机械工业出版社，XX：P14-19

周士昌。电动气动系统设计运行禁忌470 倒北京：机械工业出版社，XX：P77-98

陈次昌，宋文武。流动机械基础

北京：机械工业出版社，XX：P11-21

胡宗武、徐履冰、石来德。非标准机械设备设计手册。北京机械工业出版社，XX：P25-52

濮良贵、纪名刚。机械设计(第七版)。北京高等教育出版社，XX：P92-117

Pro/ENGINEER Wildfire 中文版典型实例。人民邮电出版社P367--423

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第二篇：三维建模技术

计算机三维建模及其应用 作者：刘胜平指导老师：

南昌航空大学航空制造工程学院

摘要：为了更好的应用计算机三维建模技术，本文讲述了计算机三维建模的含义，描述了三维建模的发展历史，说明了三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用、数据交换接口、三维建模技术的发展趋势。关键字：三维建模技术 1 引言

为了能够在计算机环境下更逼真地模拟现实世界的人和物及其运动形态, 必须在三维空间系统中利用已有的三维建模技术 ,精确地描绘这些事物以实现三维物体的真实再现 ,进而为用户创造一个身临其境、形象逼真的环境。对现实世界的事物进行建模和模拟,就是根据研究的目标和重点, 在三维空间中对其形状、色彩、材质、光照、运动等属性进行研究 ,以达到 3D 再现的过程。因而, 对三维实体的图形图像处理及其模型建模研究显得尤为必要。2三维建模技术的定义、发展历史

三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表达、存储和处理的技术，在CAD技术发展初期，CAD仅限于计算机辅助绘图，随着三维建模技术的发展，CAD技术 才从二维平面绘图发展到三维产品建模，随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术等。线框模型：20世纪60年代末开始研究线框和多边形构造三维实体，这样的模型被人称为线框模型。三维物体是由他的全部顶点以及边的集合来描述。曲面模型：曲面模型是在线框模型的数据结构基础上，增加可形成立体面的各相关数据后构成的。

实体造型技术：实体模型在表面看来往往类似于经过消除隐藏线的线框模型在线框模型或经过消除隐藏面的曲面模型；但实体模型上如果挖一个孔，就会自动生产一个新的表面，同时自动识别内部和外部；实体模型可以使物体的实体特性在计算机中得到定义。

特征参数化技术：参数化造型的主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型的形状特征，从而达到设计一系列在形状或功能上具有相似性的设计方案。

变量化技术：我们在进行机械设计和工艺设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，可以随意拆卸，能够让我们在平面的显示器上，构造出三维立体的设计作品，而且希望保留每一个中间结果，以备反复设计和优化设计时使用。三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用

第三篇：计算机三维建模实训报告

计算机三维建模实训报告

实验时间：2014-6-23 实验地点：明虹楼

实验目的：理解三维CAD技术的相关概念和三维CAD的基础知识熟练CAD软件的基本操作，掌握软件的使用方法。能够更直观、更全面地反映设计意图，为将来从事计算机辅助机械设计和制造工作打下基础。另外，老师还要求我们应用solid edge画出实体图并且导出工程图，跟CAD作图进行一下对比，体验一下不同软件作图各自存在的优缺点

大一学习了工程制图，用手绘制图纸，时常出现一些误差，不是很精确，总希望有一种工具可以代替手工绘制。这学期我们学习了CAD绘图，并且这次我们学习了CAD，老师教我们如何安装CAD,要求我们画图主要看命令行，画图不要怕画错，因为那可以修改。就这样我们又进一步加强了使用CAD的能力，解决了时间问题和手工绘制的麻烦，作出的图纸非常的漂亮、美观。也非常的方便，并且我们还可以看出物件的立体效果，像看到真的建筑物一样，我很喜欢这种工具。它解决了以前工程师们的烦恼，是工程师的工作效率更高。

经过了这次实训的学习和实践，对CAD有了更深入的了解，虽然我们的课时不是很多，但我已经对这门课程有了非常浓厚的兴趣。同时我也深知这门课程的重要性，是以后我们在工作中必不可少的应用工具，是我们的敲门砖

在学习中我们和老师有了进一步的交流，增强了师生之间的感情，同时我们也和同学之间的互动增强了同学之间的友谊，在课堂上我们有较高的学习效率，每个人都会认真的学习，不懂得也会积极提问，使我们共同进步，提升的速度非常的快。实训期间老师也会记录每个学生作图的个数，增强同学之间的比拼，使大家都非常认真的作图，积极的交流，共同的提升。老师也会在课堂上不断的给我们讲我们学长的例子，激发了我们的学习热情，提高我们的学习效率

时间过的很快，一转眼就到了CAD实训周结束的时候了，记得在实训的第一天，老师给我们将了这周实训的任务安排，讲述了本周实训的主要内容，实训目的以及意义所在，然后交代了一些细节方面的问题，强调应当注意的一些地方.虽然时间很短很紧，但是我一直认认真真去绘制每一个图，思考每一个细节，作图步骤，哪怕是一个很小的问题。的确，在作图的过程中我遇到了不少的难题，但都在同学的帮助下，一个个的被我解决，自己难免会感到有点高兴，从而增加了对CAD的浓厚兴趣。

计算机三维建模的练习，我们总的进行了八天，经过这八天我们对计算机三维建模有了进一步的了解，并且按照计划顺利完成了任务，甚至比计划中的还要理想。对于我们来说，在上一年对建模有些许了解，在大一的学习中，我们接触并学习了solid edge，正是有这样的基础，所以我们在面对从未接触过的CAD时很容易就上手了。老师只是花了二十多分钟给我们讲解了基本操作和一些命令的使用，就要我们自己操作。然后对于每个人有不同的任务，老师给我们讲每个人分发了不同的图纸，要求我们用CAD画出图并且拆分零件，所以这个就是我们基本的任务了。

当然，使用CAD前必须学会的是安装软件，也是，这种软件的安装额并不是很容易，至少在我们刚接触时时这样感觉的，因为它的步骤繁琐并且多，就导致了我们安装时各种状况百出，比如：安装不上、安装出来用不了·····所以在安装软件商我们几乎花了一个早上的时间才搞定它。但因为学校机房自身的问题导致我们每次开机都必须安装一次软件，所谓熟能生巧也就是这个理，在多次安装练习后，安装软件已经不是问题了，因为步骤已经被我们熟练的记下了。安装分为两步，第一步：先安装AutoCAD2002.第二步：InteCAD2002 接下来便是实际操作。说到它的使用性，相信许多同学都有同感。我们从书上得知，CAD可以绘制机械、建筑、航空、石油等多方面的二维平面图形和三维立体图形等等，所以说它的使用性是非常之广泛的。我们在绘制图形的时候要注意线条的宽度，字体的美观。现在用CAD就完全没有这方面的问题，粗细线条全用“特性”来规范，一目了然。尺寸也相当准确，在命令提示行里输入多少就是多少，也不用拿着丁字尺在图纸上比画来比画去，到头来还是达不到十分准确。画线线连结、圆弧连接的时候CAD在尺寸方面的优势就更加明显，比如画圆与直线相切的时候，手工绘图只能凭感觉觉得差不多就画上去，每一条画得都不一样，怎么看都不对称。用CAD画，打开对象捕捉就能把切点给抓进来，又快又准！尺寸标注更是快捷，两个点一拉，左键一点就完成一个标注，不用画箭头，不用标文字，只要自己设计好标注格式，计算机就能按要求标出来。插入文字也很方便，在多行文本编辑器里输入文字内容就能出来绝对标准的国标字，比起我们手写的字就美观漂亮的多！粗糙度、基准符号、标题栏等做成块就可以随意插入，用不着一个一个地画了，用起来确实很快！

尺寸标注是工程制图中的一项重要内容。在绘制图形是时，仅仅绘制好的图形还不能看什么来，也不足以传达足够的设计信息。只有把尺寸标住标在自己的图形上面，就会让看图者一目了然，CAD提供的尺寸标注功能可以表达物体的真实大小，确定相互位置关系使看图者能方便快捷。CAD中的标注尺寸有线性尺寸、角度直径半径引线坐标中心标注以及利用Dim命令标注尺寸，在设置尺寸标注，尺寸标注实用命令，利用对话框编辑尺寸对象标注形位公差以及快速标注只要弄懂了上面的各个标注你就可以字图形上标注各种尺寸。

制图准确不仅是为了好看，更重要的是可以直观的反映一些图面问题，对于提高绘图速度也有重要的影响，特别是在图纸修改时。我们在使用CAD绘图时，无时无刻都应该把以上两点铭刻在心。只有做到这两点，才能够说绘图方面基本过关了。

图面要“清晰”、“准确”，在绘图过程中，同样重要的一点就是“高效”了。能够高效绘图，好处不用多说，如果每人都能提高20％的绘图效率，可能每个项目经理和部门主管都会笑不动了。

清晰、准确、高效是CAD软件使用的三个基本点。在CAD软件中，除了一些最基本的绘图命令外，其他的各种编辑命令、各种设置定义，可以说都是围绕着清晰、准确、高效这三方面来编排的。我们在学习CAD中的各项命令、各种设置时，都要思考一下，它们能在这三个方面起到那些作用；在使用时应该注重什么；在什么情况和条件下，使用这些命令最为合适。

在这次实训的过程中，让我进一步熟悉了CAD的基本操作,在绘图前必须要进行以下基本的操作, 进行各方面的设置是非常必要的，只有各项设置合理了，才为我们接下来的绘图工作打下良好的基础，才有可能使接下来“清晰”、“准确”、“高效”。如选项卡的设置，单位控制设置要根据图上的要求,符合图的标注，图形界限的设置，线型的加载，全局线型比例设置，在图层设置的过程中，需要按图上要求设置，图层的设置应遵循在够用的基础上越少越好。此外还有颜色、线型、线宽等等设置都随层，这样会简单很多，但都需按照要求进行。拿到手上的是支架，我从只会画一根直线到如今作出各个零件然后到整个支架作出，这中间出过好多错也改过好多错，百转千回还是完整的作出了，心里也很充实和有成就感。觉得一切努力都值得。

在实训的八天里我不仅了解到了实在的学习内容，并且对专业以外的知识做了很深的了解，以上基本上就是CAD的发展历程，当我们要去学习或研究一门技术或学问时，去了解有关这门技术或学问的历史背景是非常重要的，这也就是“寻根”。我们每画的一个零件就好象跟CAD的历史一样，一步一步的渐进，自己从中吸取很多的精华，列如，当尺寸没有按照标准画时，那么在标注尺寸的时候就需要修改数据，不仅影响到了图的雅观，还直接影响了图的真实性，所以在画图过程中就要很细心，一步一步慢慢来，做到精确，无误差，在比如，在修剪多余直线的时候很有可能会出先剪不掉的现象，我经常遇到，那是因为连线的时候线与线之间根本就没有连接在一起，表现出作图不扎实的意思，在老师的帮助下，我改正了这个不好的习惯，作图，就要用心去做，扎扎实实的完成任务

本次的CAD实训就是运用前面所有的各种绘图工具与编辑工具进行绘制的，希望通过这次的复习和巩固在加上以后的完善能够更灵活快速准确的绘制各种图形从而发挥出CAD的巨大作用！

CAD课程的学习，我真切地体会到了这种绘图系统的实用性。，具备良好的绘图能力是每一个设计人员最基本的素质。

如果要我用三个字来表达我对CAD的感觉，就是快、准、美！结合我自身的情况，我将继续练习使用CAD，做到能够把它运用得得心应手、挥洒自如，使它成为我今后学习和工作的助手。同时，也要培养良好的绘图习惯，保持严谨的态度，运用科学的学习方法，不断地提高自己，完善自己！

虽然之前学的Solid Edge也可以做出工程图，但是它需要我们做出实体在导入工程图中，这与CAD相比确实麻烦了一点，但是也各自有各自的好处。就要看我们着重实体还是工程图啦！

在本次的CAD实训中，学到了很多东西，有些绘图技巧在平常的学习中是学不到，我希望以后能够有更多的这种实训的机会。这八天感觉过的很充实，我也真正的融入到了学习当中去，在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应和融入这个社会。

第四篇：注塑机三维建模毕业设计

注射模具工作过程中的动画模拟

第1章 绪论

1.1注塑成型模具概述

注塑用模具简称注塑模，主要用于热塑性制品的成型，但近年来也越来越多地用于热固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具产量中约半数以上为注塑模具。

注塑模主

图1-1 化妆瓶盖用模具 要由成型零部件和浇注系统组成，使来自注塑机的熔融物料成型为适应于各种用途的制品。注塑过程中，塑料先加在注塑机的加热料桶内，塑料受热熔融后，在注塑机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具的型腔内固化成型，这就是注塑成型的简单过程。

1.2注塑成型模具的分类及其典型结构

1.2.1注塑成型模具的分类

生产中使用的注塑模具种类繁多，可从不同的角度分类。本论文要模拟模具的工作和装配过程，要对各类不同的模具结构进行精密的三维建模，因此本文按照模具的结构不同来对其进行分类：单分型面注塑模具，双分型面注塑模具，带活动镶件的注塑模具，横向分型抽芯的注塑模具，自动卸螺注塑模具，多层注塑模具，无流道注塑模具等。下文将主要针对单分型面，双分型面，斜导柱抽芯注塑模具以及目前应用广泛的潜伏浇口的注塑模具进行模拟。

1.2.2注塑成型模具的典型结构

注塑模具的结构是由塑件结构合注塑机的形式决定的。凡是注塑模具均可

注射模具工作过程中的动画模拟

1.4课题的研究内容

a 用3ds max制作各种塑料模具零件，包括动定模板，凸模，凹模，导柱，导套，复位杆，推杆以及连接螺钉的建模；

b 把零件装配成成型系统，浇注系统，脱模系统，抽芯系统，再将各系统装配成整套模具，并附有相关图片和文字说明；

c 模拟上述各类模具的工作过程及其装配过程。

注射模具工作过程中的动画模拟

者丰富的创造欲望，这一特点正满足了本设计中图片细致的后期处理要求。

2.3会声会影的选用

会声会影是一套影片剪辑软件，具有其它视频工具无法替代的视频文件编辑功能，能独立编辑影片的视频，背景音乐和旁白解说音轨。本论文正是利用这些特有功能对3ds max渲染出的无声视频文件加上标题，转场效果并且配上背景音乐，使动画更加生动丰满，有声有色。

注射模具工作过程中的动画模拟

模架。适用于立式或卧式注射机上。用于直浇道，采用斜导柱侧面抽芯、单型腔成型，其分型面可在合模面上，也可设置斜滑块垂直分型的注射模。

3.2典型注塑模具的特征

在本设计工作开展之初，为了更加准确的表达清楚模具的内部结构，本组成员到模具车间进行了现场调查，通过工人师傅的讲解和部分照片资料的收集，笔者对本课题涉及的模具有了更加深刻的认识。此外，在设计中期，我们还到外校模具实验室参观了注塑模具木结构模型，并进行了现场拆装实验，为设计提供了丰富的实践素材。现介绍本文将涉及的几种典型模具的具体特征。

3.2.1单分型面注塑模具

顾名思义，在动模与定模之间只有一个分型面的注塑模叫单分型面注塑模，有些资料也将其称为两板式注塑模或标准模。具体特点是主流道开设在定模板一侧，分流道和测浇口设置在分型面上，开模后，塑件连同浇口，流料凝料一起滞留在动模一侧。动模中的顶出脱模机构在注塑机的顶杆驱动下，从动模上把塑件和凝料一齐顶出。图3-2所示是一种单分型面的注塑模具。

图3-2单分型面注塑模具

3.2.2双分型面注塑模具

除了动模和定模之间的一个分型面之外，还设有另外一个具有辅助功能的分型面的注塑模叫做双分型面注塑模具，又称作三板式注塑模。与单分型面注

注射模具工作过程中的动画模拟

此种类型的单独给出介绍。

潜伏式浇口的断面形状和尺寸类似点浇口，它除了具备点浇口的特点外，其进料部分一般选在制件侧面或背面较隐蔽处，不至于影响制件的外观，同时可以采用较简单的两板式模具浇口进浇点潜入分型面的下方沿斜向进入型腔，在动模和定模分型或者推出时流道凝料和制件被自动切断，故分型或推出的时候必须有较强的外力驱动，对于强韧的塑料，潜伏式浇口是不适用的。图3-5所示为潜伏式浇口示意图。

图3-5 潜伏式浇口

3.3三维模具模型的建立

本文要实现三维动画的效果，首先要对各部分模具零件进行三维建模。对于此部分工作，本课题采用3ds max 5.0应用软件。首先对各类模具的单个零件进行建模，最后装配在一起成为完整的一套模具。下面对上述四种典型模具的建模过程进行详细阐述。

3.3.1单分型面模具建模

在这部分的模型建立中，笔者的主要工作有标准模架的模型建立，包括动模底板，支架，动模垫板，动模板，定模板，定模底板，推板以及推杆固定板等板类零件的建模；凸模和凹模的建模；杆类零件模型的建立，包括复位杆，注射模具工作过程中的动画模拟

柱体，最后将复位杆复制三份，推杆复制七份，调整好各自的相对位置。由于这部分采用的是Z字头拉料杆，因此对拉料杆的末端还要进行处理。利用自由

图3-10 导柱和导套

图3-11 杆类零件

图3-12推板导柱及导套 曲线工具创建Z字形二维形状，然后用extrude拉伸命令将其拉伸至一定厚度，最后用拉料杆减去这部分形状即可得到Z字头拉料杆。杆类零件的全部效果图如图3-11所示。

为了推板能在固定的轨道上运动，这里还要建立推板的导柱及其导套的模型，其建立过程和复位杆以及拉料杆的大同小异，同样是建立首先利用圆柱体命令建立两个圆柱体，然后调节其形体参数和相对位置，最后用“布尔和”将它们合并成一个实体。其效果图为图3-12所示。

最后进行各部分连接螺钉的三维建模。在这套模具中，有连接动模底板，支架，动模垫板和动模板的螺钉，有连接推板和推杆固定板的螺钉以及连接定模板和定模底板的螺钉。首先用createextended primiti vesgengon命令创建正六边形棱柱，在用

布尔和运算将它与另一倒角圆柱体合并，然

图3-13螺钉建模 后建立一个弹簧模型，调整其显示参数，使其成为螺纹的形状，最后也将它合并至刚才制作好的复合几何体中，其效果图为图3-13。利用复制命令将其复制到其他位置，并调整好各自的长度，螺钉的模型建立即完成。

由于各杆类零件和螺钉都是装配在模架之中，所以最后还必须在模架中制作与各零件相配合的孔，这项工作可以利用布尔差

运算实现。

此外，再用圆柱体命令建立浇口套和定图3-14 单分型面注塑模具模型

1注射模具工作过程中的动画模拟

用createextended primitivesoiltank命令创建油桶几何体，调节其参数使它的形状和大小复合斜导柱的特征，再创建两个圆柱体，将两个几何体应用布尔和运算合并，效果如图3-17所示。

图3-17斜导柱示意图

图3-18 组合滑块示意图

3注射模具工作过程中的动画模拟

第4章 三维动画的制作

动画是由一系列静止图像构成的，这些静止图像按一定顺序显示在用户的眼前，每个静止图像称为动画的一帧。动画非常适合表现模具的工作过程和装配过程，看过动画之后能十分清楚地了解模具结构。

3ds max5.0拥有强大的动画制作及渲染功能，利用其自带的动画编辑和渲染器能轻松实现三维动画的制作。如图4-1为该软件的动画轨迹视图。

图4-1 3ds max5.0动画轨迹视图

4.1单分型面模具工作过程动画的制作

动画的制作过程也都是大同小异，在此以单分型面的工作过程动画为例来说明动画的制作过程。（1）分析动画过程

该部分动画可以分为5个过程。第一，注塑机开始工作，往模具型腔中注入塑料熔料；第二，注塑过程完毕，动模部分和定模部分开始分开，同时将制件和流道凝料一起和定模脱离一定距离（开模行程）；第三，推板在注塑机的驱动下推动塑料制件离开凸模；第四，脱模过程完成，动模和推板部分一起向定模方向运动，直到复位杆接触到定模板；第五，合模过程结束，并且推板的复位完成，准备开始下一周期的工作。（2）设置关键帧

根据上述分析结果，可以在动画中设置关键帧：第0帧，即为各部分零件的初始阶段，动模和定模闭合；此后每隔20帧设置一个关键帧。第20帧，开模，此时塑料制件仍然在凸模上；第40帧，推出制件和凝料；第60帧，合模；

5注射模具工作过程中的动画模拟

使侧型芯滑块侧向运动完成侧抽芯动作，接着是推杆运动推出制件，最后合模并准备下一周期的注塑工作。

潜伏式浇口所用的是两板结构，其关键帧的设置和单分型面注塑模具十分相似，在此不作重复论述。

4.3装配过程动画的制作

在装配过程动画中，笔者将零件的运动轨迹设置为水平运动，并使各零件依次从屏幕两边“飞”入画面，以实现装配过程的模拟。由于零件数量较多，其关键帧的数量比起模具的工作过程动画来说更多，因此所需的动画时间也较长。具体的设置过程为依次把各零件拖入画面，然后点击关键帧设置按钮，最后选择合适的视频输出尺寸，渲染输出。

4.4静态图片的渲染出图

图4-3 渲染动画对话框

为了更清楚的反映模具结构，在配合三维动画的前提下，在此还渲染出更为清楚的静态图片，以弥补三维动画中未曾表达清楚的细节部分零部件。

首先将要显示出图的零件选中，单击右键选择“隐藏未选中零件”，然后放大视图，将零件显示在视图的显眼位置，最后架设好“灯光”和“摄像机”系统，调出渲染动画对话框。此处与渲染动画所不同的地方在于，在选择文件格式时，如果要渲染动画文件则选择“avi”格式，如果是图片，则选择“jpeg”格式，并勾选上渲染“single”，即指渲染单帧。

同样，此时的图片仍然比较粗糙，没有层次感，必须对其进行专门的后期处理才能达到更好的效果。

7注射模具工作过程中的动画模拟

以“单分型面注塑模具的工作动画”为例。播放初稿时，整个动画只有5秒钟，时间过短，整个模具的工作过程难以看清，而且视频开头缺乏标题和标题动画。

在“会声会影9”中打开这段影片剪辑，首先为动画加入标题。单击素材库右边的下三角按钮，在弹出的菜单中选择“视频”命令，在素材库中出现所有可用的视频素材，在此选择一个flash片段作为开头动画，持续时间为3秒钟左右，将其拉入时间轴中即完成标题动画的添加。然后单击“标题”命令，切换到标题面板，在整个项目的开始位置输入“单分型面注塑模具的工作动画”，并将其移动至预览屏幕中央，在窗口中播放影片就能看到标题动画持续大概3秒钟后转入模具动画的播放。

此后可以用调节影片播放时间的方法来调节其播放速度。单击选项面板中的“回放速度”按钮，打开回放速度对话框（图5-3）。移动调节按钮至满意为止。

图5-3 回放速度调节对话框

添加背景音乐的方法和添加标题动画差不多，这里可以在声音素材库中找到一段风格适宜的音乐，直接将其拖入背景音乐轨中，调节播放时间，并加入“淡入淡出”的效果，使文件的播放不至于太突然。

重新预览动画，就可以收到声色俱佳的视频文件效果。

9注射模具工作过程中的动画模拟

结束语

本文主要介绍了单分型面，双分型面，斜导柱抽芯和潜伏式浇口注塑模具的工作和装配过程的动画模拟。文中重点论述了模具的建模过程，动画的制作过程，并且还对图片和动画素材进行了后期处理，使其更容易被受用者接受。但是不足在未能对所有典型注塑模具的结构进行模拟，在已完成的工作中也存在许多缺陷，和预期的目标仍然存在一定的差距。

文章还附带对3ds max，Photoshop和会声会影等软件的应用进行了简单的比较，提到了它们各自的特点以及选用理由。

由于时间仓促以及相关知识和经验的缺乏，本文难免存在许多错误，恳请各位读者提出批评和指正。

1注射模具工作过程中的动画模拟

参考文献

[1] 申开智主编，塑料成型模具，北京：中国轻工业出版社，2005。

[2] 《塑料模具技术手册》编委会，塑料模具技术手册，北京：机械工业出版社，2000 [3] 李海楠，注射成型及模具设计实用技术，北京：化学工业出版社，2000 [4] 唐志玉，大型注塑模具设计技术原理与应用，北京：化学工业出版社，2004。[5] 王孝培，塑料成型工艺及模具简明手册，北京：机械工业出版社，2000。[6] 钟志雄，塑料注射成型技术，广州：广东科技出版社，1995。[7] 黄红，塑料成型加工与模具，北京：化学工业出版社，2003。[8] 屈华昌，伍建国主编，塑料模设计，北京：机械工业出版社，1993。[9] 许建南主编，塑料材料，北京：中国轻工业出版社，1999。[10]唐志玉，大型模具设计基础，成都：成都科技大学出版社，1987。[11]唐志玉，王鹏驹，塑料模具技术手册，北京：机械工业出版社，1996。

[12]王四坤，3D Studio MAX R4动画设计培训教程，北京：机械工业出版社，2001。[13]张铭歧，3D Studio MAX3.0三维动画全面速成教程，成都：四川科学技术出版社，新疆科技卫生出版社，2000。

[14]白光羽（韩），3ds max经典案例课堂，北京：中国青年出版社，2003。[15]李振格，3ds max 6入门与提高，北京：清华大学出版社，2004。

[16]李杰臣，会声会影8视频编辑完全实用手册，北京：中国青年出版社，2005。[17].“Trends in injections molding ”by Friedrich Johannaber.Kunststoffe Plastics, 2000.[18].“Gas-Assisted Injection Molding-A New Technology is Commercialized” by Rush Ken C.Plastics Engineering, 1989.

第五篇：三维建模思路教学浅析

AutoCAD（中级）培训中三维建模思路教学浅析

谢珍真

内容摘要：复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布尔运算或面截切得到的。在教学中从简单零件的画法开始，就注重引导学生进行形体分析，养成良好的建模思维习惯，同时，让学生理解UCS变换的目的是至关重要的一步。重视建模思路的分析引导，让学生自主探求模型的构建方法，使不同层次的学生得到不同程度的发展。

关键词：三维建模思路，形体分析，UCS变换

AutoCAD是目前应用最广的计算机辅助设计（CAD）通用软件，从AutoCAD2000以后，其三维建模与功能随着软件版本的不断升级而日显强大。AutoCAD（中级）培训其主要任务是完成三维建模的学习。这个过程既是AutoCAD 三维建模技能的教学过程，更是为学生构建三维设计理念，拓展三维设计视野，为今后触类旁通地学习其他更专业的3D参数化设计软件做铺垫的过程，因此在教学中不仅要重视通过建模实例熟悉命令，更应注重通过三维建模思路的分析，让学习者能举一反三，熟悉三维建模的思维过程，达到真正理解与掌握三维建模过程的目的。本文拟通过多年的AutoCAD实践对三维建模思路的教学加以总结分析。

一、形体分析是三维建模的思维基础

正如我们在《工程制图》教学中，形体分析法是读懂图纸的基本分析方法一样，在3D设计中，无论是象AutoCAD这种基于二维发展起来的三维设计模块，还是参数化3D 设计软件：如3dmax、Pro/E、ug，其建模的基本思路都是首先对模型进行形体分析，因为复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布尔运算或面截切得到的。在教学中从简单零件的画法开始，就注重引导学生进行形体分析，养成良好的建模思维习惯，只有这样才能使学生真正掌握三维建模的技能。

三维建模时的形体分析（本文主要讨论实体造型），主要从以下几方面进行考虑：1）是否为3d工具条中已有基本体（长方体、圆柱体、球体、圆锥体、楔体、圆环体, AutoCAD2007又新增了螺旋体、棱锥体等）的布尔运算（并、差、交集），2）是否为二维几何面拉伸、旋转、放样（2007新增）后与基本体的布尔运算3）是否为基本体的面截切。一些形体，尽管看起来复杂，但基本形体的判断与分解并不困难，这是由于组合形体主要是布尔并、差运算，运算后基本形体的特征仍然明显。例如（图1）所示泵体，建模时可将其分解为图2所示的二维几何面拉伸体与圆柱体的布尔并、差运算,复杂的形体也就变得简单了。而有些形体，看似简单，但初学者却感觉无从下手，例图3，六角螺母的倒角，不少初学者常常在倒角与倒圆命令上兜圈子，而其形体的形成应是六棱柱与圆锥的布尔交运算所得，采用布尔交运算后的得到的形体，其基本形体的特征已不明显，往往不易判断，因此，在形体分析时，应熟悉布尔交运算结果的特点：两形体的共有部分。形体分析的目的是在弄清形体结构的基础上，确定建模方法。一个形体，其构建的方法往往并不是唯一的，因此，在教学中，通过形

图3 体分析启发学生探讨建模方法，并对各种方法加以分析比较，选择最简方法，可以使学生在学习中不拘于教材或老师的建模步骤而独立完成三维建模，真正掌握三维造型的技能，达到授之以渔的目的。

二、UCS变换是三维建模的关键

形体分析为三维建模奠定了建模方法的思维基础，但能不能完成建模，关键还在于对UCS的理解与灵活运用。

UCS为user coordinate system的缩写，即用户坐标系。在AutoCAD中有两个坐标系，一是WCS（世界坐标系），另一个就是UCS。在二维绘图中，我们采用的是WCS，其原点位置和坐标轴的方向是固定不变的。而UCS是一个原点位置和坐标轴方向可根据用户需要变换的坐标系。由于是在2D平面绘制3D图形，因此，所有的3D软件都要解决同一问题，即2D绘图平面的变换，只是各自的术语不一样而已，如：pro/E将二维绘图平面称为草绘平面，masterCAM中将其称为构图面，Solidworks将其称为基准面。AutoCAD中没有明确给出二维绘图面的名称，而是用可变换的UCS确定二维绘图面XY平面，理解了这一点，UCS变换也就容易掌握了，同时对于其他3D软件的入门也起到触类旁通的作用。

初学者对UCS变换目的不理解，在建模时最感困难的就是UCS 的应用。因此，在教学中，让学生理解UCS变换的目的是至关重要的一步。UCS变换的一个重要目的，就是建立新的XY平面，由于许多2D绘图及编辑命令（如PLINE、ARC、CIRCLE、ELLIPSE）只能在xy平面内绘制，而三维实体命令（圆柱、圆锥、长方体、楔体及拉伸、旋转、扫描，放样）都是基于2D图形形成的，因此在三维建模时必须通过UCS变换将XY平面建立在所需的空间任意平面内，使各个方向基本形体得以完成。如图4示的机件，是由1、2、3块板组合而成，而创建1、2、3板的2D几何平面图形只能在xy平面内绘制，通过UCS的变换，就可以使 xy平面位于图示所需的三种位置，达到构建各个方位基本形体的目的。

（图4）

明白了UCS变换的目的，再让学生来理解和应用UCS变换的各个命令就容易的多了。UCS变换命令的灵活应用则在于让学生熟悉UCS工具条中各命令的特点，为了让学生能熟练掌握各命令，可以根据各UCS变换命令特点分类介绍：

1）绕坐标轴旋转（），其特点是原点不变，只改变坐标轴的方向，例图5，1 绘水平方向圆柱 绕Y轴旋转90°（图5）

绕X轴旋转45°绘斜圆柱

配合原点平移命令，可以将XY平面变换到任何位置与角度。2）原点、坐标轴方向变换（），这三个命令原点都可改变。为原点平移，理解与应用不会有困难，灵活应用可以在确定基本形体位置时简化坐标输入。图6示确定键槽位置时，UCS变换后，轴向坐标（X）输入1.5 即可。

为定原点及Z轴正向，为三点定新XY平面，应用的前提是已知Z方向

或已知平面的三点，这两个命令应用得当，可以使UCS变换快捷简单。(图7)

3)变换到指定平面（）），这三个命令的特点是 指定某面（对象、实体表面、视图）为新的XY平面。对于 指定对象确定新的坐标系，学生一般感觉较困难，但在实际 中应用并不多，因此可以简略介绍即可。(图8)

指定实体平面

（图8）

图7 Z轴正向

教学中注意给出UCS 变换的典型实例，注意分解难点。如（图8）的建模，形体分析简单，但须经多次UCS变换才能完成。（图9）

（图9）

无论是已有模型的绘制，还是三维创意的表达，形体分析是三维建模思维的基础，只有清楚了各部分的基本形体，才能确定建模的方式。而UCS变换则是解决各基本形体在各个不同空间方位的绘制。三维模型的构建，重要的是建模思路的构建。在教学中，宜采用引导——探究教学方法，探究学习理论认为，传统的理科学教学热衷于灌输和记取结论性知识，不利于学生思维能力的发展，而该理论强调学生自主地通过探究过程式学生的思维得到开发并获取知识。教学中不是照本宣科地讲授命令或绘图步骤，而是重视建模思路的分析引导，让学生自主探求模型的构建方法。采用引导-探究式教学可以让学生成为学习的主体，从而使不同层次的学生得到不同程度的发展。参考文献

李启炎 计算机绘图（中级）上海 同济大学出版社 2002年1月 夏毓灼 机械制图与计算机绘图 北京 机械工业出版社 2002年9月 夏毓灼 机械制图与计算机绘图习题集 北京 机械工业出版社 2002年9月 戴向国 Pro/ENGINEER 2000i入门与提高 北京 人民邮电出版社 2001年7月 刘敬发 教学创新探索与实践 哈尔滨 黑龙江教育出版社 2001年8月