基于AutoCAD三维建模的机械设计基础教学方法研究

第一篇：基于AutoCAD三维建模的机械设计基础教学方法研究

基于AutoCAD三维建模的机械设计基础教学方法研究

摘要：近些年随着教育部门对职业教育改革的不断推进，教学目标力求提高学生的实践应用能力，因此在教学中教师需改变传统的教学方法、教学目标和教学模式，大胆尝试新的教学方法。机械类专业基础课程一《机械设计基础》的教学方法也随之发展和创新。本文以AutoCAD三维建模为载体，在教学上采用边设计零件边做零件三维模型的方法激发学生的学习兴趣，以提升学生的设计能力及实践应用能力，从而提高机械设计的专业教学效果。

关键词：AutoCAD；三维建模；机械设计；教学方法

中图分类号：TH12 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）004-000438-01

一、前言

由于教育部门对职业教育的不断改革，对教学方法、教学目标和教学模式提出了新的目标和要求。这对原来机械设计基础课程内容固定、计算复杂的教学模式提出了新方法、新思路，所以我们教育工作者应该大胆尝试新的教学方法。本文以提高学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好为目的，根据多次从事机械设计基础教学的感受，在教学方法上做一些初步研究。

二、提高学生学习机械设计基础兴趣的教学方法

机械设计基础课程具有内容繁杂、理论复杂、设计公式多、应用性强等特点。如今的高职学生学习基础参差不齐，采用原来传统的教学方法极易使学生产生厌学甚至弃学的情绪。如以学生的为主体，采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”的教学方法，让每一位学生参与到教学中去。这样不仅不会影响教学进度，还能激发学生的学习热情和动手欲望，而且可以扩大学生的知识面，提高其学习能力，更重要是可以使学生的学习带有探索性。

三、机械设计基础项目教学法的应用

如在机械设计基础课程中把“斜齿轮的设计”作为该课程的项目课题，采用任务驱动的方式让学生为了完成该任务去学习本课程。在采用项目教学法的同时，把传统的教学法也紧密结合、灵活运用起来，使整个课程的教学活动和谐统一、结构合理。

教师讲授部分采用：提出斜齿轮的设计实例、对斜齿轮的设计进行任务分析、教师提出本设计涉及到的相关知识点、对相关知识点进行导入、有针对性地讲解知识点等环节进行。

教师指导部分采用：小组讨论交流的方式，将学生分成几个小组，让学生围绕“斜齿轮的设计”问题进行讨论，研究确定本项目设计方法，这样既有利于学生团队意识和人际交往能力的培养，也能充分调动大多数学生，尤其是学习成绩较差的学生的积极性。学生分组进行“斜齿轮的设计”讨论、计算，教师进行巡回指导，指出其中的不足。设计计算完成后每一组选派一名学生汇报设计计算数据，最后教师对设计计算数据进行评议。

四、根据设计计算的数据进行AutoCAD三维建模

以教师和学生平时熟悉的AutoCAD软件为载体，教师在计算机房教学生一步步根据“斜齿轮的设计”计算的尺寸数据，采用AutoCAD对斜齿轮进行三维建模，做出三维模型，如图1。通此方法，可把“斜齿轮”的各种具体尺寸含义等参数真实的展现出来，使教学内容和知识点形象，加深学生的印象，提高学生对该门课程的学习兴趣。同时还可让学习充分发挥学习的自主性，提高学生的创造思维能力。

五、对AutoCAD三维建模与机械设计课程设计教学联系的思考

在机械设计课程设计中如把“减速器的设计”作为该课程的设计课题，先按设计步骤对减速器的主要零部件进行设计计算，然后根据设计计算的数据画出零件图等二维工程图。这样做即使设计计算的数据正确，但通常学生不理解设计数据是零部件图的那个部分的参数，不能形象思维。如设计减速器箱体时，对设计的箱体各部分尺寸，很多学生不完全知道每一个设计尺寸表示箱体那个部分的尺寸。我们在教学中如能引导学生根据设计的箱体各部分尺寸数据用AutoCAD对减速器箱体进行三维建模（如图2），根据所建的三维模型再修改设计时选定的不合理参数，最后再根据三维模型用AutoCAD转换或手工绘制形成二维工程图。这样做不仅可提高学生的形象思维能力，还可以使学生提高零部件设计能力，并养成科学、严谨的工作态度，也对学习其它专业绘图软件打下坚实基础。

六、对AutoCAD三维建模与机械设计中零部件装配关系的思考

在机械设计基础课程中通常对装配体的设计需考虑零部件间的装配关系。如千斤顶设计时，学生根据所设计的装配体零件参数来设计装配体，并画出相应的二维装配图。学生如能根据所设计的装配体零件参数以AutoCAD为载体，对设计的零件进行三维建模，并对零件进行模拟装配一遍，如图3。这样学生不但可以了解每个零件在装配体重的关系与作用，还可使学生探索、研究并修改设计时选定的不合理参数。通过这一过程，学生的设计能力、探索能力、实践能力都会有所提高，最终此能力将转换成严谨的工作态度、终身学习的精神和可持续发展的能力。

但上述思考存在着设计时对学生要求高，设计耗费时间长等不足之处。

七、结束语

机械设计基础课程在教学中，通过采用“项目教学法加边设计零件边对零件进行AutoCAD三维建模”法授课，对培养学生的知识水平、实践能力和兴趣爱好等都起到重要的作用。此方法将理论教学与实践教学紧密地联系起来，不仅有利于学生加深理解和掌握书本上的理论知识，而且使学生懂得怎样灵活应用所学的知识去设计、制作实际零部件。

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：AutoCAD的教学方法体会

AutoCAD的教学方法体会

[摘要]AutoCAD是运用非常广泛的计算机辅助设计工具，同时在高校也作为了一门重要学科，在教学中如何将课程的理论实践有效结合，通过教学的积景做出教学的体会，讨论如何有效的达到该课程的佳的教学实现。

[关键词]AutoCAD 教学方法 实践 理论

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1671―7597(2000)0620124-01

一、引言

AutoCAD在现在大学教学课程中逐渐体现出其重要性，作为专业课程，对计算机或设计专业的学生是一门必修课程，同时对于非设计专业的学生AutoCAD也是一门重要的辅助学科，同时通过掌握该门课程，对以后学习计算机辅助工具软件是非常有益处的。AutoCAD是美国Autodesk公司开发的通用计算机辅助绘图和设计软件包。自1982~12月诞生以来进行了十几次升级-作为当今辅助设计的主导软件之一广泛运用于建筑、机械、电子、航空、纺织、土木工程等行业。是工科类教学的重要内容，在AutoCAD教学中采取理论与操作穿插进行的方式，在巩固制图基础上，将计算机绘图的理论与实际操作紧密结合，收到了较好的教学效果，对于AutoCAD的教学浅谈几点体会。

二、教材

工科专业的学生在学习计算机绘图之前，先学习了制图课程，在选取教材时一定要根据其之前制图课程能够有效结合的教材，对涉及建筑类的可以选择建筑AutoCAD，对于机械类的可以选择机械AutoCAD，对于非设计专业的可以选择基础AutoCAD帮助学生掌握计算机绘图的基础知识和操作实践能力。

从二维绘图功能概括为：

(1)强大的绘图功能：

(2)灵活的图形编辑功能；

(3)方便的标注功能；

(4)实用的绘图辅助功能：

(5)图层颜色和线型设置管理功能；

(6)显示控制功能：

(7)图形输出功能。教学中如何让理论实践紧密结合，如何更有效、有目的、有计划地组织教学?我认为可以将教材以四分理论加六分运用来划分。对于理论要根据学生所学专业精心设计，而实践部分要注意命令的内涵和外延。所谓内涵是从原理角度分析命令实现的功能和方法，解释过程一定要深入浅出；所谓外延是该命令的应用背景，即该什么时候用?如何用?的问题。教学教材的选择最好具有实例，可以通过举例来深化每个命令的内涵，更能通过实例把外延更充分的表达。采用具体案例教学，可以使学生很快掌握命令的用法，激发学生兴趣，使学生把握事物的本质：从应用角度看，摆脱学生照搬全套的模仿，而是更能充分表达自己的创造性。

三、AutoCAD教学方洼和手段

针对教学方法在教学过程中进行了以下尝试：教学内容要体现专业特点，教学内容(如例题、习题、案例分析等)应该根据专业量身定制。AutoCAD技术只是一种工具，因此在教学中盲目脱离专业进行教学不可取，要积极引导学生充分利用CAD技术来进行设计，使技术服务于设计。预设问题，教师提供解决问题的素材和方法，带领学生分析并解决问题，使学生了解解决问题的一般方法和步骤，建立解决问题的信心。解决问题，引导学生开动脑筋，寻求解决问题的方法，自己寻去答案，教师仅提供解决问题的工具、素材，对问题不做明确的结论性指导，在问题的选择上，注意难度的控制和培养学生的必趣。学生提问，教师对问题难度进行控制。学生独立收集素材、分析问题、确定方法并解决问题。教师仅做关键性指导。

在教学手段上除使用传统的教学手段，还引入新的教学手段加大多媒体与网络教学，不拘地点、不拘形式的达成教学目标。利用互联网获取大量的信息，对该课程的最新的现状和发展都可以让学生充分了解，以达到学生更具有浓厚的学习兴趣。

AutoCAD的教学不应停留在基础上。在课程最后，应当设计一些大型的综合练习。二维的工程制图和三维的较复杂一点的机构零件图或建筑效果图。让学生把前面所学的基础知识与工程实际问题结合起来。如准备一张完整的建筑平面图，把这个图复印一下，让学生依照图形结合课程讲解的命令使用一定方法用AutoCAD绘制完成，教师可以做示范的例子，然后指导学生完成主要步骤。练习中学生会碰到许多问题，有问题是一个很好的现象，在一一解决问题的过程中，学生经过艰难跋涉，把图制作完成，会从中收获成功的喜悦，同时对学科的掌握能够进步很快，从而使教学真正达到最好的效果。

四、结束语

为达成教学效果，任课教师应具备相关的专业知识并有指导专业设计的经验，具备计算机的操作能力和编程能力，能利用计算机处理实际问题，具有一定的教学基础和较丰富的教学经验。这就是要求教师要不断地接触新知识，改进教学方法，提高自身的业务水平。AutoCAD本身就在不断升级，作为一个辅助软件想使它发挥更大的作用，需要具备其他专业的知识。在课堂上引导学生学会思考，如何分析、比较、归纳、总结，如何复习和巩固，提高学习效率。就AutoCAD而言，需要主动学会分析比较不同命令对象之间的不同点，才能真正掌握并能高效的运用它。学习的效果会好很多。总之，AutoCAD教学要本着“操作为主，兼顾理论，培养思维”的原则进行教学，这对于帮助学生在瞬息万变、软件硬件快速更新的信息社会中，如何利用已学会的计算机知识，去学习和操作更多的计算机软件具有深远的现实意义。

第四篇：AUTOCAD机械设计----助理工程师考试题目

全国信息化计算机应用技术资格认证试卷

（考试时间：120分钟 考试总分：100分

专业认证课程：AutoCAD机械设计）

一、选择（专业基础课程

共10分，每题0.5分）

1．在打印样式表栏中选择或编辑一种打印样式，可编辑的扩展名为()。

A．CTB

B．DWG

C．PLT

D．WMF 2．在AutoCAD 2006中，POLYGON命令最多可以绘制多少条边的正多边形?()

A．128

B．1024

C．256 D．．512 3．当前图层()被关闭，()被冻结。

A．不能，不能

B．不能，可以

C．可以，不能

D．可以，可以 4．可以通过下面哪个系统变量控制点的样式?()

A．POINT

B．PDSIZE

C．PDMODE D．PLINE 5．AutoCAD 2006图形文件和样板文件的扩展名分别是()。

A．BAK，BMP B．DWT，DWG C．BMP，BAK

D．DWG，DWT 6.三维DWF发布编组独立对象的依据为()A．图层和对象类型

B．图层和对象类别 C．对象类别和属性 D．对象类型和对象类别

7.在进行图案填充时，在“图案填充原点”中选择“指定的原点”，“单击以设定原 点”后输入(80.60)，并勾选“存储为默认原点”，则()A．图案填充原点为(0,0)B．图案填充原点为(60,80)C．图案填充原点为(80,60)，系统变量Hporigin为(60，80)D．图案填充原点和系统变量都为(80，60)8.用ANSl3l图案进行图案填充，如图所示，将UCS修改为图中所示(旋转15。)，编辑图案填充，选择“使用当前原点”，则现在剖面线方向为()A，45° B．30° C．15° D．60°

9．图案填充后删除边界，则填充图案()A．没有变化

B．若填充选择“关联”，则图案消失 C．若填充不选择“关联”，则图案消失 D．图案可以自动生成边界

10.如右图所示的图案填充，现在对其进行拉伸，选择如图所示，则拉伸后填充图案()A．移动时图案随边界而变化，缩放时图案不随边界变化 B．移动时图案不随边界变化，缩放时图案随边界而变化 C．移动和缩放时图案都不随边界变化 D．移动和缩放时图案都随边界变化

11.使用Scalelistedit命令不可以控制（）比例列表。

A．布局视口工具栏

B．页面布局

C．Zoom命令

D．打印

12.锁定视口后，Zoom命令的功能将()

A．不可用

B．切换到图纸空间进行

C．切换到模型空间进行

D．以上选项都不正确

13.以下关于布局视口中视图的比例因子的说法错误的是（）

A．该因子表示显示在视口中的模型的实际尺寸与布局尺寸的比值

B．图纸空间单位除以模型空间单位即可以得到此比值

C．对于1／4比例图形，该比例因子是一个模型空间单位对应4个图纸空间单位

D．可以锁定视口中视图的比例因子

14.以下哪个选项不能修改视口比例?（）

A．拉伸布局视口边界

B．使用“特性”选项板

C．Zoom命令XP选项

D．“视口”工具栏

15.当前AutoCAD 2006提供了（）个标准检查插入模板。

A．4

B．3 C．2 D．1

16.设A板组包括“图案填充”和“命令组”两个工具选项板，B板组包含“机械”和“电力”两个工具选项板，并嵌套在A板组的下面，先设置A为当前板组，则显示()

A．“图案填充”和“命令组”

B．“图案填充”、“命令组”、“机械”和“电力”

C．“机械”和“电力”

D．不可能出现该情况，因为工具选项板组不允许嵌套 17.在拖动工具选项板时，按()键可防止在移动过程中固定。

A．Ctrl

B．Shift

C．Alt

D．Caps Lock 18.以下哪个选项不属于工具选项板的视图样式?()

A．仅图标

B．图标和文字

C．仅文字

D．列表视图

19.将工具栏上的命令按钮拖动到工具选项板上时，必须在(C)对话框打开的情况

下进行。

A．视图选项

B．选项

C．自定义

D．工具特性

20.以下关于在工具选项板上添加工具的说法错误的是()A．将图形中的圆拖动到工具选项板上，实质上是在工具选项板中添加“圆”命令

工具

B．可以按住Ctrl键，选择多个几何对象一起拖动到工具选项板上

C．可以使用剪切、复制和粘贴将一个工具移动或复制到另一个工具选项板上 D．将表格添加到工具选项板时，实质上时将表格特性存储在工具定义中

二、判断题（专业基础课程

共10分，每题0.5分）

1．在执行夹点拉伸功能时，不是所有的实体都能拉伸。当用户选择不支持拉伸操作的夹点(如圆心、文本插入点、图块插入点等)时，不能拉伸实体，只能移动实体。()

2．在选中夹点后指定移动点进行移动时，用户可以通过输入点的坐标或移动光标指定新的位置。系统将以基夹点为位移的起始点，以输入的点作为终止点将所选对象平移到新的位置。

（）3．用*特性匹配】命令只能复制要复制其特性的对象的全部特性．

（）4．将AutoCAD设计中心中的块或图形拖到当前图形时，如果自动进行比例缩放，那么块中的标注值可能会失真。

()5．用[AutoCAD设计中心】命令拖放图层到绘图区之前，先要确保复制图层名称的唯一性。

()

三、实践操作题（专业认证课程

共60分）1．绘制如图a所示阶梯轴。

2.绘制如图所示操纵手枘。（10分）

要求：使用Cylinder、Circle、Line、Sphere、Revolve、Extrude、Hide等命令和三维实体Boolean操作的Union命令。

3.绘制如图所示顶针。（15分）

要求：使用Circle、Extrude、Copy、Rectang、Fillet、Hide等命令和维实体Boolean操作的Union、Intersect命令。

4.绘制如图所示联轴器。（共10分）

要求：使用Circle、Trim、Rectang、Pedit、Extrude、Hide等命令，还将用到三维实体Boolean操作的Union、Subtract命令。

四、问答题（管理认证课程

共10分，每题5分）

1．中文版AutoCAD中三维尺寸标注与二维尺寸标注的区别 ？

2中文版AutoCAD中在当前图形中引用光栅图像有几种方法?（共5分）

五、论述题（管理认证课程

共10分）1.试述绘制立体三角的步骤？

2.试述制作管创作步骤？

第五篇：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

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