冷风机出风口——CATIA的三维设计毕业设计.doc

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1、 毕 业 设 计 （2012届）课题名称 冷风机出风口CATIA的三维设计 专业名称： 数控设备应用与维护 班 级： 数修 学 号： 姓 名： 指导教师： 日 期： 2012.1.2012.5.目 录摘 要 ：2关键词：3第一章 前 言3第二章 冷风机的基本介绍4第三章:冷风机出风口的设计63.1 大盖的设计73.2 支架的设计123.3后端盖的设计17第四章 二维工程图184.1大盖二维图194.2支架二维图204.3后端盖24零件装配图25设计流程26参考文献：27 冷风机出风口的CATIA V5的三维设计 摘 要 ： CATIA V5 的介绍CATIA V5版本的开发开始于1994年，C

2、ATIA V5版本是IBM和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。 版本具有：1.重新构造的新一代体系结构2.支持不同应用层次的可扩充性3.与NT和UNIX

3、硬件平台的独立性4.专用知识的捕捉和重复使用5.给现存客户平稳升级关键词： CATIA V5软件 冷风机第一章 前 言CATAI是法国Dassault System公司开发的大型CAD/CAE/CAM一体化软件，居世界领域的领导地位，其中CATIA V5R17是CAYIA软件的最新版本，广泛应用于航空航天、汽车工业、造船、机械制造、模具、电子电器和消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动企业竞争力和生产力的提高。CATIA提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业的需要，模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产

4、品开发活动中的需要，包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。自1999年以来，市场上广泛采用它的数字样机流程，从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。第二章 冷风机的基本介绍冷风机是利用机内水循环系统将由风扇吹进来的空气中的热量吸收而达到降温的效果，部分冷风机还采用在水里添加“冰晶”等冷媒来提升吸热效果，还有的冷风机拥有净化空气和杀菌的功能。冷风机是一种介于风扇和空调之间的一款降温产品。冷风机（蒸发式冷气机）降温原理是：当风机运行时进入腔内产生负压，使机外空气流过多孔湿润的湿帘表面迫使过帘空气的干球温度降至接近

5、于机外空气的湿球温度，即冷风机出口的干球温度比室外干球温度低5-12(干热地区可达15)，空气愈干热，其温差愈大，降温效果越好。由于空气始终是从室外引进室内，（这时候叫正压系统）所以能保持室内空气的新鲜；同时由于该机利用蒸发降温原理，因此具有降温和增湿的双重功能(相对温度可达75%左右)，在纺织、针织等车间使用，不但能改善降温增温条件，而且还能净化空气，减少针纺过程中的针断丝率，提高针纺织产品的质量。 冷风机（蒸发式冷气机）的四周装有使用特种材料的蜂窝状湿帘，具有很大的表面积，通过水循环系统对湿帘不断增湿；在湿帘冷风机内装有高效低噪节能风机，当风机运行时，湿帘冷风机的产生负压，使机外空气流经多

6、孔湿润的湿帘进入机内，由于湿帘上水的蒸发吸收热量，迫使统经湿帘的空气降温。同时由于湿帘上的水向流经湿帘的空气蒸发，增大了空气的湿度，因此湿帘冷风机具有降温增湿的双重功能。冷风机主要特点：投资少，效能大 （只是传统中央空调1/8耗电） 使用冷风机可以不关闭门窗。 能将室内浑浊、闷热及有异味的空气替换排出室外。 耗电量少，每台每小时用电量在1.1度，不用氟里昂。 每台冷风机送风量：600080000立方米。 每台冷风覆盖面积达100-130平方米。 降温主件（湿帘）采用进口件。 蒸发型冷风机特点： 1、完全环保型产品：它是无压缩机、无冷煤、无污染的环保型产品，这是利用室外全新鲜空气蒸发冷却原理降温

7、并与室内进行对流换气从而达到通风降温目的。 2、运行成本低，可快速收回投资：与传统压缩机空调系列相比，耗电量只有其1/8-1/10。 3、降温效果明显：在较潮湿地区（如南方地区），一般能达到5-9左右的明显降温效果；在特别炎热干燥地区（如北方、西北地区），降温幅度大约能达到10-15左右。 4、投资造价低、不占用建筑面积：与传统压缩机空调系统相比，造价不足其一半，并且设备不占任何建筑面积。第三章:冷风机出风口的设计下面的图片是装配后的组装图。冷风机的出风口一共有五部分组成。大盖、前盖、电机、支架后后盖组成。其中又一支架最为重要 ，因为大盖、电机和后盖都与其之间有一个装配的关系。还有其中的电机是

8、不需要我画设计的，借用客户给的电机进行其余的设计。冷风机的出风口在整台的冷风机中起到了一个流动气流的作用，把冷气源源不断的的往外界输送。以便达到降温的作用。3.1 大盖的设计对于大盖的设计，首先要画出内部，又因大盖的内外都是旋转体，所以在CATIA V5中，首先通过草图编辑器画出改旋转体的轮廓如图2-1-1），再通过旋转命令进行旋转.如图（3-1-2） 3-1-1 3-1-2注意：在画草图的过程中，一定要保证所有尺寸全部约束状态，通俗一点就是全绿色状态。以便以后修改。再在旋转后的图上画上通孔 如图：3-1-3 3-1-3 接下来 ，画大盖的外轮廓同理，也是在草图上先画出要旋转的轮廓，再进行旋转

9、。 如图3-1-4但是因为它是旋转体，所以我们在画草图的时候，就应该把拔模角度考虑进去，这样是为了方便和提高效率。3-1-4接下来就是大盖的难点了，横向风叶和竖向风叶。我是刚开始接触CATIA，对里面的有些命令不是很理解，我就用我现有的知识来画，首先，通过草图来画出风叶的上下两个面的限定范围，如图3-1-5我所画的风叶不是平的，它是有一定的弧度的，所以一般的命令是无法做出来的，需要借助中间途径。3-1-5接下来，需要用到常规曲线设计。在这里，我简单介绍一下。常规曲线设计是使用CATIA进行三维曲面设计的主要工作平台之一，在平台中允许用户使用线架和表面特征快速建立简单和复杂的外形，它提供了大量创

10、建和编辑表面设计的工作，与CATIA的其他产品配合使用，可以满足基于实体的混合造型功能。而在常规曲面设计过程中用的的工具栏主要有5个。分别是线框工具栏、曲面工具栏、操做工具栏、投影造型工具栏和高级曲面工具栏。而为了完成风叶的设计，我们需要用到的是曲面工具栏中的拉伸命令。首先要确定两条轮廓线以备拉伸使用。所以先在草图中画出你需要的风叶草图轮廓，再通过阵列跟多的线，如图3-1-6 3-1-6在所有风叶的轮廓线用曲面工具栏中的投影命令一次投影到刚刚画好的上限位面。如图3-1-7在投影之前每一条阵列出来的轮廓线都要进行一次提取命令。3-1-7再在草图中画出风叶的横截面，如图3-1-8注：因为是在曲面设

11、计中的所以截面就是一条带有角度的线便可以了。 3-1-8接下来就是用已经画出来的轮廓线和截面线来进行扫掠命令.如图：3-1-9 3-1-9接下来就切换的实体命令。通过加厚曲面命令把刚刚扫掠出来的片体进行实体加厚。如图2-1-10 2-1-10接下来就是修剪的工作了，首先通过凹槽进行外圈的修剪，在通过三次分割。第一次是通过我最开始创建的两个风叶的两个面中的上限定面来进行分割。第二次是下限定面进行分割，第三次是通过使风叶与内圈进行分离过程如图3-1-11 第一次分割 第二次分割 第三次分割 3-1-11最后，在进行倒圆角，使产品更加的美观同理：竖向风叶也是同样的道理。在此我就不多解释了图片如下所示

12、3-1-12。 3-1-123.2 支架的设计在整个冷风机出风口的设计中，支架式尤为重要的一环，它是起到固定所有件的作用，与所有的零件之间都有一个配合的关系在里面。也是我的其中一个重点.支架我分为四个方面去设计的，大盖支撑架、电机座、6条内支架和6个卡扣。 先是大盖支撑架，因为它也是旋转体，所以在草图中画出大盖支撑架的见面轮廓，通过旋转便可。如图3-2-1 3-2-1接下来是电机座，因为电机是靠电机座来进行固定的，所以电机座的小圆与电机有一个装配的关系，所以上面的小圆的尺寸是要根据电机的尺寸来进行设计。我先开始画电机座的大圆，在草图中画出截面图，进行旋转。小圆也是一样。如图3-2-2 3-2-

13、2 3-2-3因为它的里面是放电机的.中间需要是空心的，所以要打通如图3-2-3。接下来，就在其基础上打上4个通孔，先在草图中画出一个进行命令，在通过圆形阵列的方法画出其余三个，如图3-2-4所示. 3-2-4接下来因为要画电机的为了定位准确，所以需要通过电机来配合设计。这样的精度会大大的提高。 3-2-5 通过与电机的配合设计，在小圆上增加了四条固定筋条和四个固定圆槽。如图所示3-2-5 最后就是支架中最为重要的部分，支架的设计。在我设计的支架是由六条支架组成的。其中有5条是仅仅是做为作为固定使用的，但是还有一条除了作为固定用外，更是为了放置电机线使用。先画出支架的外轮廓，再在实体模块中进行

14、实体拉伸。我的外轮廓的基准面是在中心，所以在拉伸时要指定双面拉伸。如图3-2-5所示 3-2-5现在开始要画的是放电机线槽，先画好外轮廓的草图再进行实体拉伸，而且草图可以借用上面画的支架所用的草图，把上面用的草图复制一个，在更改复制草图的支持面便可以了。有因为该槽是为了要放入电机的电线，所以要比其余的五根支架要宽一些。如图：3-2-6 3-2-6在通过在通过盒体进行中间掏空。以便放置电机线。如图：3-2-7 3-2-7这里，要说明一下，因为我们设计出来的产品是需要通过模具来进行成型的。这就需要考虑到模具的脱模方式和拔模角度。接下来就是固定电机线的小凸台如图：3-2-8 3-2-8在画完了这个凸

15、台之后就要考虑模具的成型问题因为如果单独一个凸台，模具是无法使之成型的，所以就要考虑脱模的问题，变要在凸台的下面打通一个通口，在考虑上拔模角度，角度不需要太大1至2度就可以了，太大了上下面的差距就会太大了。如图：3-2-9 3-2-9 这个电机线槽还有一个地方没完成，就是如图：3-2-10这里需要根据线槽进一步的裁剪，我先是在草图上画一个要裁剪的轮廓图。 3-2-10先通过凹槽如图：在通过上面已经创建的分模面进行分割如图： 这里就不详细讲了。 3-2-113.3后端盖的设计因为上面已经讲了很多了，这里也就不详细讲了，而且后端盖的结构也比较简单，四步就可以完成了。一：后端盖是旋转图，在草图中画出

16、旋转轮廓面，进行旋转便可以了。二:后端盖是要固定在支架上的，所以要打上螺丝的槽。通过凸台命令。先画出一个在进行阵列。三：再通过凹槽进行打沉孔。也是先画出一个在进行阵列。四：就是修整了，比如有倒角和拔模的都在这一步完成。 这六幅图所示的就是后端盖的成型过程。就不做过多的介绍了。第四章 二维工程图工程图就是在零件设计的最后，用作实际生产、加工或装配的图样。工程图样的创建可以说是正式将零件或装配模型设计归档的过程。工程图样的正确与否直接影响到生产部门的生产制造。当用户完成了零件的三维建模后，可以通过工程图模块快速简洁地创建工程图。工程图一般是由一组二维图组成的，在选择二维视图表达零件时，不仅要确保清

17、晰表达零件特征，还要使表达视图数量最少。而且CATIA里的二维通过三维导出而成的，只要更改了三维的零件，更新一下二维图，二维图就会在相应的地方进行改动，不需要重新画，很方便。 步骤如下： 1） 创建视图 2） 定尺寸 3）视图批注 4） 视图修饰待添加的隐藏文字内容24.1大盖二维图这张图纸太大了，而且我画的也是比较简单的吧主要的表达了一下。 这就是主要的尺寸了，我把它们局部放大，为了看的更清楚。我就只画了主要的尺寸，想不重要的倒角和尺寸就不用画了。发给可客户的还有三维图的。 4.2支架二维图 支架主视图支架上的尺寸都是比较重要的，但是图纸有太大了所以我就把正视图、侧视图和截面图分开来放了。能

18、更清楚的看清楚。在标注尺寸的时候一定要明确什么尺寸重要，一定要清楚，而什么尺寸是有没有问他不是很大，就这幅图来说，总高和总宽一定要的。只要跟装配有关的尺寸一定要标注，像电机这里，就要内径和深度，外径就可以忽略不标。还有支架的高度和距基准面的高度。这些就是重要的 。 支架剖视图 支架后视图这个视图时为了表达清楚支架的背后的结构特征。4.3后端盖后端盖的结构简单，所以就放在一个图片里，能直观的看出来。零件装配图这张图清楚的表达零件的装配关系。 设计流程 工程制图Drafting 更新 参考文献：（1） 杜黎蓉 林博正CATIA三维零件设计 北京 人民邮电出版社2005.9。（2） 盛选禹 盛选军CATIA V5钣金设计实例教程 北京 化学工业出版社。（3） 杜智敏 吴柳机 何华妹CATIA V5R17产品模具设计入门一点通 北京 清华大学出版社。（4） 龙坤 唐俊CATIA V5R15中文基础教程 北京 清华大学出版社 2006.5