工艺技术铸造工艺模型立体图制作

工艺技术铸造工艺模型立体图制作铸造陈列室是陈列铸造工艺模型的地方，是用来存放铸造课程教学所用模型，并供学生参观学习的场所。

陈列室的模型大概分类，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，无论柜子上还是模型上都积攒了许多灰尘．为了之后进行模型制图和新柜子的高计，我们需要将所有模型从柜子里面取ft，进行分类整理，同时还要进行清洁。

将模型从柜子里取ft后先是凌乱地摆放到桌子和地上，然后一件一件开始清洗。

有些形状复杂的模型清洗起来十分困难，而且其中几个木制的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，但发现许多模型都已损坏，于是在分类前我们将模型中已经损坏地先堆放到一边，再将完好的模型进行区分。

正式开始分类时才发现有些模型没有名称，有些还好，从外观可以看ft其功用和类型，但有些就无法确认了，于是我们将那些没有名字又看不ft用途的模型放置一边，将剩下的进行细分。

最后我们将模型分为了以下几类：工装模型（包括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。

还有几个独立的模型不属于上述任何一类。

二．绘制三维立体图我们的任务主要是绘制三维立体图形，用的是ＰＲＯＥ软件，proe 是美国PTC 公司旗下的产品Pro/Engineer 软件的简称。

Pro/E （Pro/Engineer 操作软件）是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporation，简称PTC）的重要产品。

是一款集CAD/CAM/CAE 功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM 软件之一。

虽然之前学过这个软件，但由于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的是重新熟悉这个软件的界面和各个命令，以便之后绘图。

ＰＲＯＥ的界面有些复杂，有控制坐标轴、坐标面、转动控制的开关，也有常用工具的陈列，还有最基本的文件编辑栏，当然，主要的是绘图框部分，不过只有进入草绘命令时才可以在绘图框内绘图，否帽只能观察图形的立体结构。

ＰＲＯＥ最复杂的是一些不常被使用的命令，比如混合和扫描，这些命令甚至不在工具栏里面ft现，只有在最上面编辑命令的展开里面才能找到。

诸如此类的困难数不胜数，但经过一段时间的实际应用和摸索后，大多数问题都迎刃而解了。

图１该图是一个壳体模型的铸造工艺三维立体图，模型本身已经部分损坏，但在图上还是可以修复完整的。

制作该图用了大概三个小时，主要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，就是中间一半的轴体，虽然是阶梯轴，但可以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（为了之后便于观察，选择竖直面），进入草绘界面后选择参考细，然后就可以正式绘图了，在草绘面中最重要的一点是先设置中心线，否则将复杂的图画完后直接点击完成就无法进行旋转操作，这是很容易失误的地方。

其次是要画ft封闭的图形，而且不可以有过多的选取线，那样容易绘图失败。

对于阶梯轴的制作，绘图时是要画ft一个阶梯轴中心截面的一半，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，最后点击完成。

主体完成后开始进行细节的制作，顺序为由上而下，顶部有个小的突ft半环（因为主体制作时不可以有太多细节，否则容易造型失败，所以这些小的旋转细节都留作后续工作），使用旋转命令制作，其间选取主体的前面为绘图面，然后绘图时要选取主体截面上线为参考线进行绘制。

同样旋转一百八十度完成，而且中间还要注意图形封闭。

再依次是透明的半圆片部分，同样旋转一百八十度制作。

中间的嵌入式阶梯轴，旋转三百六十度制作。

两个直浇道从底部进行拉伸。

需要提一下的是主体表面的几个附着的长方形块状结构的制作：由行其表面必须是圆弧状，所以绝对不能用拉伸命令，所以只能从旋转命令上想办法，我们采取的是小角度旋转，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的重要组成，它实现了三维造型的多样化。

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

最后是上色，这个命令是从前我们没有掌握的，算是弱项，而图形的颜色无疑是任务的重要组成，所以为此我们到图书馆查阅了相关的说明，最终成功掌握了这个命令。

上色分两种，一种是整体上色，这样可以将每一个细小的面进行上色，但只能上一种颜色，可以说只进行上色的话和不上色是一样的，毕竟绘图是要将模型的每一部分区分开来，使之和实际一样。

因此第二种上色方法就是对第一种缺陷的弥补，命令为曲面上色，需要一个面一个面地选取，然后选取完后点击完成，再新建颜色，对之进行调整，最后点击确定。

需要提到的一处上色是最顶部的透明半圆片的上色，需要特别调整其透明性，并且在之后的上色时要把透明性个改回来，以免其他部位也变得透明。

图2图 2 为150 吨转炉齿轮轴工艺模型的三维立休图。

制作过程和上面的壳体模型类似，同样是先对略微复杂的半轴体进行一百八十度旋转，但不同的是这个半轴的截面图形过于复杂，边缘的齿状结构对草绘毫无难度，但对旋转造成了不小的负担。

因为只要被旋转的图形心寸约束越多，其成功率就越低，所以当时做的时候失败了十几次之多，浪费了许多宝贵时间（草绘占百分之九十以上，每重复一次都要进行大量约束），可以说之所以成功旋转完全是靠运气。

现在应该反省的是当时可以分步旋转却走了弯路，这是个不应该犯的错误。

主体旋转成功后为了达到图中的效果，要在边缘拉伸ft一块，因此要在草绘时对边缘线进行选取，其间由于线过于复杂，拉伸也和旋转时一样失败了几次，同样的错误----应该分批拉伸。

然后是顶部突起的红色半圆，也是靠拉伸形成的，很简单。

中间截面处突起的红色结构，需要选取顶部拉伸的半圆的边缘，因为形状不算复杂，很容易就成功了。

接着是中间的多段轴，虽然是个不算难的回转体结构，但其旋转所用的草绘面选择却容易ft错，按要求是要先在主体的中轴面上，却容易选成突起结构的上表面，除此之外都很简单。

最后是浇注系统的制作，全部用简单的拉伸操作，只是要注意尺寸的合理，目测误差不可以太大。

图3图 3 是泵体铝件的浇冒口工艺模型的三维立体图。

是个比较复杂的模型，制作过程如下：首先确定制作顺序，明确模型结构，并注意上部和下部的回转体的轴心并不重合，然后开始做图。

先拉伸ft底部圆片，然后为了提高做图效率，上面同轴的回转体结构用旋转命令一次性完成，需要注意的一点是由于图中有一处回转体虽然直径相同，但颜色不同，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种颜色，这样会与模型不符，所以旋转后需要再进行一次旋转，将此处的上半部分扩大一到两个毫米，这样就会形成两个曲面，便于上色。

接着进行制作中间的一个拉伸体，有些难度，因为它的截面图形不是简单的直线构成，而是有一条构造曲线，需要用曲线命令制作，而后再通过调整曲线的几个构造点对其形状进行调整，以达到与实体相近的程度，绘图完成后进行拉伸就完成了。

随后是整个图形最难的一部分了，即浇注系统图形的绘制。

因为前面的回转体是用开始时的基准面绘图制作的，所以该基准面就成了回转体的中轴面，而浇注系统的中心面必须和回转体的中轴面重合，这就意味着浇注系统要拉伸就必需换面或者在中心面上拉伸两次。

我们选择的是换面拉伸，然后的草绘就成了一道难题，由于浇注系统的复杂形状，草绘后拉伸失败了很多次，但总算成功了，担接下来直浇道却成了几乎不可能跨越的障碍，它的形状是一个圆弧，我们的计划是先拉伸ft一个截面是正方形的结构，然后对四条棱线进行倒圆角，但实际操作之后才发现这条路走不通，至于原因，应该是浇道的弧度与倒角有冲突，而且与下面的浇道形成了一个无法修正的死角。

没有办法之余，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的部分无法完整接合，就这样继续将上面浇道倒圆角，幸运的是虽然倒完圆角后和下面部分依旧有些细微的错开痕迹，但从宏观上看并没有太大的疏漏。

完成弯道部分后就要开始上面的浇口杯了，可以说只比完成下面弯道容易一点点，因为需要用到那个混合命令，这个命令是我学到的所有ＰＲＯＥ命令中最复杂的一个，也是最不容易操作的一个，为了方便确定浇口杯的高度，我们事先在预计浇口杯的顶面处建了一个新的面，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，然后定义这几个图形在垂直方向的距离，然后将这几个图形连成一个立体。

它需要每层图形的图元数量相同而且每层的图元都有一个陷含序号，这样每层的一号连在一起，二号连在一起，以此类推。

而实际操作起来困难重重，而且很容易ft错和失败。

由于弯道处的端面是由正方形倒角开形成的，图元到少有四个最多有八个，而浇口杯的顶面只是一个圆，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的做法：在弯道端面处不进行选取，重新做一个近似大小的圆，这样最终混合成功了，但也留下了一个细微处的缺陷。

图4图４是履带板工艺模型的三维立体图截图。

履带板主体是难点细节很多，而且模型太小，很多细节都要仔细看才能看清。

整体看模型主体是一个两边对称的东西，所以可以先制作一边，然后用镜像命令生成另一边，不过这个选择存在一些缺陷，在后面才会体现ft来。

根据一般原则，先做主板，拉伸命令；然后将板上面的平整的边块拉伸ft来；而另一边上表面呈弧状的突起，则需要一些技巧：先拉伸一个块状体，拉伸地足够高，然后再从一侧切除修整ft一个弧面。

主板边缘的斜面结构是其中的一个难点，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的平面为准，结果会贯穿另一个平面形成一个多余的结构，于是构造完斜面后还要切除多余的“副产物”，而且斜面也要再进行一下剪切修整达到实际模型的形状。

主板下面的细节也很多，而且不易观察，但制作起来也不是很难，只是比较繁琐。

然后还有贯穿板体的柱状结构，应该是砂芯，也不难制作。

当一边的主体制作完成后，开始镜像，于是问题ft现：有些部分镜像失败，有些则镜像“过分”——切除修整斜面的命令在镜像之后变成了一个很多余的东西，因为它在另一边被镜像时正好把原来的部分切到了，而且切到的还是很难制作的部分，如此一来就要进行修补：将没有镜像成功的部分制作ft来，同时把镜像切除的地方重新生成一遍。