第一篇：基于AutoCAD三維建模的機械設計基礎教學方法研究

基于AutoCAD三維建模的機械設計基礎教學方法研究

摘要：近些年隨著教育部門對職業教育改革的不斷推進，教學目標力求提高學生的實踐應用能力，因此在教學中教師需改變傳統的教學方法、教學目標和教學模式，大膽嘗試新的教學方法。機械類專業基礎課程一《機械設計基礎》的教學方法也隨之發展和創新。本文以AutoCAD三維建模為載體，在教學上采用邊設計零件邊做零件三維模型的方法激發學生的學習興趣，以提升學生的設計能力及實踐應用能力，從而提高機械設計的專業教學效果。

關鍵詞：AutoCAD；三維建模；機械設計；教學方法

中圖分類號：TH12 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）004-000438-01

一、前言

由于教育部門對職業教育的不斷改革，對教學方法、教學目標和教學模式提出了新的目標和要求。這對原來機械設計基礎課程內容固定、計算復雜的教學模式提出了新方法、新思路，所以我們教育工作者應該大膽嘗試新的教學方法。本文以提高學生的知識水平、實踐能力和興趣愛好為目的，根據多次從事機械設計基礎教學的感受，在教學方法上做一些初步研究。

二、提高學生學習機械設計基礎興趣的教學方法

機械設計基礎課程具有內容繁雜、理論復雜、設計公式多、應用性強等特點。如今的高職學生學習基礎參差不齊，采用原來傳統的教學方法極易使學生產生厭學甚至棄學的情緒。如以學生的為主體，采用“項目教學法加邊設計零件邊對零件進行AutoCAD三維建模”的教學方法，讓每一位學生參與到教學中去。這樣不僅不會影響教學進度，還能激發學生的學習熱情和動手欲望，而且可以擴大學生的知識面，提高其學習能力，更重要是可以使學生的學習帶有探索性。

三、機械設計基礎項目教學法的應用

如在機械設計基礎課程中把“斜齒輪的設計”作為該課程的項目課題，采用任務驅動的方式讓學生為了完成該任務去學習本課程。在采用項目教學法的同時，把傳統的教學法也緊密結合、靈活運用起來，使整個課程的教學活動和諧統一、結構合理。

教師講授部分采用：提出斜齒輪的設計實例、對斜齒輪的設計進行任務分析、教師提出本設計涉及到的相關知識點、對相關知識點進行導入、有針對性地講解知識點等環節進行。

教師指導部分采用：小組討論交流的方式，將學生分成幾個小組，讓學生圍繞“斜齒輪的設計”問題進行討論，研究確定本項目設計方法，這樣既有利于學生團隊意識和人際交往能力的培養，也能充分調動大多數學生，尤其是學習成績較差的學生的積極性。學生分組進行“斜齒輪的設計”討論、計算，教師進行巡回指導，指出其中的不足。設計計算完成后每一組選派一名學生匯報設計計算數據，最后教師對設計計算數據進行評議。

四、根據設計計算的數據進行AutoCAD三維建模

以教師和學生平時熟悉的AutoCAD軟件為載體，教師在計算機房教學生一步步根據“斜齒輪的設計”計算的尺寸數據，采用AutoCAD對斜齒輪進行三維建模，做出三維模型，如圖1。通此方法，可把“斜齒輪”的各種具體尺寸含義等參數真實的展現出來，使教學內容和知識點形象，加深學生的印象，提高學生對該門課程的學習興趣。同時還可讓學習充分發揮學習的自主性，提高學生的創造思維能力。

五、對AutoCAD三維建模與機械設計課程設計教學聯系的思考

在機械設計課程設計中如把“減速器的設計”作為該課程的設計課題，先按設計步驟對減速器的主要零部件進行設計計算，然后根據設計計算的數據畫出零件圖等二維工程圖。這樣做即使設計計算的數據正確，但通常學生不理解設計數據是零部件圖的那個部分的參數，不能形象思維。如設計減速器箱體時，對設計的箱體各部分尺寸，很多學生不完全知道每一個設計尺寸表示箱體那個部分的尺寸。我們在教學中如能引導學生根據設計的箱體各部分尺寸數據用AutoCAD對減速器箱體進行三維建模（如圖2），根據所建的三維模型再修改設計時選定的不合理參數，最后再根據三維模型用AutoCAD轉換或手工繪制形成二維工程圖。這樣做不僅可提高學生的形象思維能力，還可以使學生提高零部件設計能力，并養成科學、嚴謹的工作態度，也對學習其它專業繪圖軟件打下堅實基礎。

六、對AutoCAD三維建模與機械設計中零部件裝配關系的思考

在機械設計基礎課程中通常對裝配體的設計需考慮零部件間的裝配關系。如千斤頂設計時，學生根據所設計的裝配體零件參數來設計裝配體，并畫出相應的二維裝配圖。學生如能根據所設計的裝配體零件參數以AutoCAD為載體，對設計的零件進行三維建模，并對零件進行模擬裝配一遍，如圖3。這樣學生不但可以了解每個零件在裝配體重的關系與作用，還可使學生探索、研究并修改設計時選定的不合理參數。通過這一過程，學生的設計能力、探索能力、實踐能力都會有所提高，最終此能力將轉換成嚴謹的工作態度、終身學習的精神和可持續發展的能力。

但上述思考存在著設計時對學生要求高，設計耗費時間長等不足之處。

七、結束語

機械設計基礎課程在教學中，通過采用“項目教學法加邊設計零件邊對零件進行AutoCAD三維建模”法授課，對培養學生的知識水平、實踐能力和興趣愛好等都起到重要的作用。此方法將理論教學與實踐教學緊密地聯系起來，不僅有利于學生加深理解和掌握書本上的理論知識，而且使學生懂得怎樣靈活應用所學的知識去設計、制作實際零部件。

第二篇：三維建模技術

計算機三維建模及其應用 作者：劉勝平指導老師：

南昌航空大學航空制造工程學院

摘要：為了更好的應用計算機三維建模技術，本文講述了計算機三維建模的含義，描述了三維建模的發展歷史，說明了三維曲面建模和三維實體建模的主要方法與應用、數據交換接口、三維建模技術的發展趨勢。關鍵字：三維建模技術 1 引言

為了能夠在計算機環境下更逼真地模擬現實世界的人和物及其運動形態, 必須在三維空間系統中利用已有的三維建模技術 ,精確地描繪這些事物以實現三維物體的真實再現 ,進而為用戶創造一個身臨其境、形象逼真的環境。對現實世界的事物進行建模和模擬,就是根據研究的目標和重點, 在三維空間中對其形狀、色彩、材質、光照、運動等屬性進行研究 ,以達到 3D 再現的過程。因而, 對三維實體的圖形圖像處理及其模型建模研究顯得尤為必要。2三維建模技術的定義、發展歷史

三維建模技術是研究在計算機上進行空間形體的表達、存儲和處理的技術，在CAD技術發展初期，CAD僅限于計算機輔助繪圖，隨著三維建模技術的發展，CAD技術 才從二維平面繪圖發展到三維產品建模，隨之產生了三維線框模型、曲面模型和實體造型技術等。線框模型：20世紀60年代末開始研究線框和多邊形構造三維實體，這樣的模型被人稱為線框模型。三維物體是由他的全部頂點以及邊的集合來描述。曲面模型：曲面模型是在線框模型的數據結構基礎上，增加可形成立體面的各相關數據后構成的。

實體造型技術：實體模型在表面看來往往類似于經過消除隱藏線的線框模型在線框模型或經過消除隱藏面的曲面模型；但實體模型上如果挖一個孔，就會自動生產一個新的表面，同時自動識別內部和外部；實體模型可以使物體的實體特性在計算機中得到定義。

特征參數化技術：參數化造型的主體思想是用幾何約束、工程方程與關系來說明產品模型的形狀特征，從而達到設計一系列在形狀或功能上具有相似性的設計方案。

變量化技術：我們在進行機械設計和工藝設計時，總是希望零部件能夠讓我們隨心所欲地構建，可以隨意拆卸，能夠讓我們在平面的顯示器上，構造出三維立體的設計作品，而且希望保留每一個中間結果，以備反復設計和優化設計時使用。三維曲面建模和三維實體建模的主要方法與應用

第三篇：AutoCAD的教學方法體會

AutoCAD的教學方法體會

[摘要]AutoCAD是運用非常廣泛的計算機輔助設計工具，同時在高校也作為了一門重要學科，在教學中如何將課程的理論實踐有效結合，通過教學的積景做出教學的體會，討論如何有效的達到該課程的佳的教學實現。

[關鍵詞]AutoCAD 教學方法 實踐 理論

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597(2000)0620124-01

一、引言

AutoCAD在現在大學教學課程中逐漸體現出其重要性，作為專業課程，對計算機或設計專業的學生是一門必修課程，同時對于非設計專業的學生AutoCAD也是一門重要的輔助學科，同時通過掌握該門課程，對以后學習計算機輔助工具軟件是非常有益處的。AutoCAD是美國Autodesk公司開發的通用計算機輔助繪圖和設計軟件包。自1982~12月誕生以來進行了十幾次升級-作為當今輔助設計的主導軟件之一廣泛運用于建筑、機械、電子、航空、紡織、土木工程等行業。是工科類教學的重要內容，在AutoCAD教學中采取理論與操作穿插進行的方式，在鞏固制圖基礎上，將計算機繪圖的理論與實際操作緊密結合，收到了較好的教學效果，對于AutoCAD的教學淺談幾點體會。

二、教材

工科專業的學生在學習計算機繪圖之前，先學習了制圖課程，在選取教材時一定要根據其之前制圖課程能夠有效結合的教材，對涉及建筑類的可以選擇建筑AutoCAD，對于機械類的可以選擇機械AutoCAD，對于非設計專業的可以選擇基礎AutoCAD幫助學生掌握計算機繪圖的基礎知識和操作實踐能力。

從二維繪圖功能概括為：

(1)強大的繪圖功能：

(2)靈活的圖形編輯功能；

(3)方便的標注功能；

(4)實用的繪圖輔助功能：

(5)圖層顏色和線型設置管理功能；

(6)顯示控制功能：

(7)圖形輸出功能。教學中如何讓理論實踐緊密結合，如何更有效、有目的、有計劃地組織教學?我認為可以將教材以四分理論加六分運用來劃分。對于理論要根據學生所學專業精心設計，而實踐部分要注意命令的內涵和外延。所謂內涵是從原理角度分析命令實現的功能和方法，解釋過程一定要深入淺出；所謂外延是該命令的應用背景，即該什么時候用?如何用?的問題。教學教材的選擇最好具有實例，可以通過舉例來深化每個命令的內涵，更能通過實例把外延更充分的表達。采用具體案例教學，可以使學生很快掌握命令的用法，激發學生興趣，使學生把握事物的本質：從應用角度看，擺脫學生照搬全套的模仿，而是更能充分表達自己的創造性。

三、AutoCAD教學方洼和手段

針對教學方法在教學過程中進行了以下嘗試：教學內容要體現專業特點，教學內容(如例題、習題、案例分析等)應該根據專業量身定制。AutoCAD技術只是一種工具，因此在教學中盲目脫離專業進行教學不可取，要積極引導學生充分利用CAD技術來進行設計，使技術服務于設計。預設問題，教師提供解決問題的素材和方法，帶領學生分析并解決問題，使學生了解解決問題的一般方法和步驟，建立解決問題的信心。解決問題，引導學生開動腦筋，尋求解決問題的方法，自己尋去答案，教師僅提供解決問題的工具、素材，對問題不做明確的結論性指導，在問題的選擇上，注意難度的控制和培養學生的必趣。學生提問，教師對問題難度進行控制。學生獨立收集素材、分析問題、確定方法并解決問題。教師僅做關鍵性指導。

在教學手段上除使用傳統的教學手段，還引入新的教學手段加大多媒體與網絡教學，不拘地點、不拘形式的達成教學目標。利用互聯網獲取大量的信息，對該課程的最新的現狀和發展都可以讓學生充分了解，以達到學生更具有濃厚的學習興趣。

AutoCAD的教學不應停留在基礎上。在課程最后，應當設計一些大型的綜合練習。二維的工程制圖和三維的較復雜一點的機構零件圖或建筑效果圖。讓學生把前面所學的基礎知識與工程實際問題結合起來。如準備一張完整的建筑平面圖，把這個圖復印一下，讓學生依照圖形結合課程講解的命令使用一定方法用AutoCAD繪制完成，教師可以做示范的例子，然后指導學生完成主要步驟。練習中學生會碰到許多問題，有問題是一個很好的現象，在一一解決問題的過程中，學生經過艱難跋涉，把圖制作完成，會從中收獲成功的喜悅，同時對學科的掌握能夠進步很快，從而使教學真正達到最好的效果。

四、結束語

為達成教學效果，任課教師應具備相關的專業知識并有指導專業設計的經驗，具備計算機的操作能力和編程能力，能利用計算機處理實際問題，具有一定的教學基礎和較豐富的教學經驗。這就是要求教師要不斷地接觸新知識，改進教學方法，提高自身的業務水平。AutoCAD本身就在不斷升級，作為一個輔助軟件想使它發揮更大的作用，需要具備其他專業的知識。在課堂上引導學生學會思考，如何分析、比較、歸納、總結，如何復習和鞏固，提高學習效率。就AutoCAD而言，需要主動學會分析比較不同命令對象之間的不同點，才能真正掌握并能高效的運用它。學習的效果會好很多。總之，AutoCAD教學要本著“操作為主，兼顧理論，培養思維”的原則進行教學，這對于幫助學生在瞬息萬變、軟件硬件快速更新的信息社會中，如何利用已學會的計算機知識，去學習和操作更多的計算機軟件具有深遠的現實意義。

第四篇：AUTOCAD機械設計----助理工程師考試題目

全國信息化計算機應用技術資格認證試卷

（考試時間：120分鐘 考試總分：100分

專業認證課程：AutoCAD機械設計）

一、選擇（專業基礎課程

共10分，每題0.5分）

1．在打印樣式表欄中選擇或編輯一種打印樣式，可編輯的擴展名為()。

A．CTB

B．DWG

C．PLT

D．WMF 2．在AutoCAD 2006中，POLYGON命令最多可以繪制多少條邊的正多邊形?()

A．128

B．1024

C．256 D．．512 3．當前圖層()被關閉，()被凍結。

A．不能，不能

B．不能，可以

C．可以，不能

D．可以，可以 4．可以通過下面哪個系統變量控制點的樣式?()

A．POINT

B．PDSIZE

C．PDMODE D．PLINE 5．AutoCAD 2006圖形文件和樣板文件的擴展名分別是()。

A．BAK，BMP B．DWT，DWG C．BMP，BAK

D．DWG，DWT 6.三維DWF發布編組獨立對象的依據為()A．圖層和對象類型

B．圖層和對象類別 C．對象類別和屬性 D．對象類型和對象類別

7.在進行圖案填充時，在“圖案填充原點”中選擇“指定的原點”，“單擊以設定原 點”后輸入(80.60)，并勾選“存儲為默認原點”，則()A．圖案填充原點為(0,0)B．圖案填充原點為(60,80)C．圖案填充原點為(80,60)，系統變量Hporigin為(60，80)D．圖案填充原點和系統變量都為(80，60)8.用ANSl3l圖案進行圖案填充，如圖所示，將UCS修改為圖中所示(旋轉15。)，編輯圖案填充，選擇“使用當前原點”，則現在剖面線方向為()A，45° B．30° C．15° D．60°

9．圖案填充后刪除邊界，則填充圖案()A．沒有變化

B．若填充選擇“關聯”，則圖案消失 C．若填充不選擇“關聯”，則圖案消失 D．圖案可以自動生成邊界

10.如右圖所示的圖案填充，現在對其進行拉伸，選擇如圖所示，則拉伸后填充圖案()A．移動時圖案隨邊界而變化，縮放時圖案不隨邊界變化 B．移動時圖案不隨邊界變化，縮放時圖案隨邊界而變化 C．移動和縮放時圖案都不隨邊界變化 D．移動和縮放時圖案都隨邊界變化

11.使用Scalelistedit命令不可以控制（）比例列表。

A．布局視口工具欄

B．頁面布局

C．Zoom命令

D．打印

12.鎖定視口后，Zoom命令的功能將()

A．不可用

B．切換到圖紙空間進行

C．切換到模型空間進行

D．以上選項都不正確

13.以下關于布局視口中視圖的比例因子的說法錯誤的是（）

A．該因子表示顯示在視口中的模型的實際尺寸與布局尺寸的比值

B．圖紙空間單位除以模型空間單位即可以得到此比值

C．對于1／4比例圖形，該比例因子是一個模型空間單位對應4個圖紙空間單位

D．可以鎖定視口中視圖的比例因子

14.以下哪個選項不能修改視口比例?（）

A．拉伸布局視口邊界

B．使用“特性”選項板

C．Zoom命令XP選項

D．“視口”工具欄

15.當前AutoCAD 2006提供了（）個標準檢查插入模板。

A．4

B．3 C．2 D．1

16.設A板組包括“圖案填充”和“命令組”兩個工具選項板，B板組包含“機械”和“電力”兩個工具選項板，并嵌套在A板組的下面，先設置A為當前板組，則顯示()

A．“圖案填充”和“命令組”

B．“圖案填充”、“命令組”、“機械”和“電力”

C．“機械”和“電力”

D．不可能出現該情況，因為工具選項板組不允許嵌套 17.在拖動工具選項板時，按()鍵可防止在移動過程中固定。

A．Ctrl

B．Shift

C．Alt

D．Caps Lock 18.以下哪個選項不屬于工具選項板的視圖樣式?()

A．僅圖標

B．圖標和文字

C．僅文字

D．列表視圖

19.將工具欄上的命令按鈕拖動到工具選項板上時，必須在(C)對話框打開的情況

下進行。

A．視圖選項

B．選項

C．自定義

D．工具特性

20.以下關于在工具選項板上添加工具的說法錯誤的是()A．將圖形中的圓拖動到工具選項板上，實質上是在工具選項板中添加“圓”命令

工具

B．可以按住Ctrl鍵，選擇多個幾何對象一起拖動到工具選項板上

C．可以使用剪切、復制和粘貼將一個工具移動或復制到另一個工具選項板上 D．將表格添加到工具選項板時，實質上時將表格特性存儲在工具定義中

二、判斷題（專業基礎課程

共10分，每題0.5分）

1．在執行夾點拉伸功能時，不是所有的實體都能拉伸。當用戶選擇不支持拉伸操作的夾點(如圓心、文本插入點、圖塊插入點等)時，不能拉伸實體，只能移動實體。()

2．在選中夾點后指定移動點進行移動時，用戶可以通過輸入點的坐標或移動光標指定新的位置。系統將以基夾點為位移的起始點，以輸入的點作為終止點將所選對象平移到新的位置。

（）3．用*特性匹配】命令只能復制要復制其特性的對象的全部特性．

（）4．將AutoCAD設計中心中的塊或圖形拖到當前圖形時，如果自動進行比例縮放，那么塊中的標注值可能會失真。

()5．用[AutoCAD設計中心】命令拖放圖層到繪圖區之前，先要確保復制圖層名稱的唯一性。

()

三、實踐操作題（專業認證課程

共60分）1．繪制如圖a所示階梯軸。

2.繪制如圖所示操縱手枘。（10分）

要求：使用Cylinder、Circle、Line、Sphere、Revolve、Extrude、Hide等命令和三維實體Boolean操作的Union命令。

3.繪制如圖所示頂針。（15分）

要求：使用Circle、Extrude、Copy、Rectang、Fillet、Hide等命令和維實體Boolean操作的Union、Intersect命令。

4.繪制如圖所示聯軸器。（共10分）

要求：使用Circle、Trim、Rectang、Pedit、Extrude、Hide等命令，還將用到三維實體Boolean操作的Union、Subtract命令。

四、問答題（管理認證課程

共10分，每題5分）

1．中文版AutoCAD中三維尺寸標注與二維尺寸標注的區別 ？

2中文版AutoCAD中在當前圖形中引用光柵圖像有幾種方法?（共5分）

五、論述題（管理認證課程

共10分）1.試述繪制立體三角的步驟？

2.試述制作管創作步驟？

第五篇：注塑機三維建模畢業設計

注射模具工作過程中的動畫模擬

第1章 緒論

1.1注塑成型模具概述

注塑用模具簡稱注塑模，主要用于熱塑性制品的成型，但近年來也越來越多地用于熱固性塑料的成型。注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產量中約半數以上為注塑模具。

注塑模主

圖1-1 化妝瓶蓋用模具 要由成型零部件和澆注系統組成，使來自注塑機的熔融物料成型為適應于各種用途的制品。注塑過程中，塑料先加在注塑機的加熱料桶內，塑料受熱熔融后，在注塑機的螺桿或活塞推動下，經噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔，塑料在模具的型腔內固化成型，這就是注塑成型的簡單過程。

1.2注塑成型模具的分類及其典型結構

1.2.1注塑成型模具的分類

生產中使用的注塑模具種類繁多，可從不同的角度分類。本論文要模擬模具的工作和裝配過程，要對各類不同的模具結構進行精密的三維建模，因此本文按照模具的結構不同來對其進行分類：單分型面注塑模具，雙分型面注塑模具，帶活動鑲件的注塑模具，橫向分型抽芯的注塑模具，自動卸螺注塑模具，多層注塑模具，無流道注塑模具等。下文將主要針對單分型面，雙分型面，斜導柱抽芯注塑模具以及目前應用廣泛的潛伏澆口的注塑模具進行模擬。

1.2.2注塑成型模具的典型結構

注塑模具的結構是由塑件結構合注塑機的形式決定的。凡是注塑模具均可

注射模具工作過程中的動畫模擬

1.4課題的研究內容

a 用3ds max制作各種塑料模具零件，包括動定模板，凸模，凹模，導柱，導套，復位桿，推桿以及連接螺釘的建模；

b 把零件裝配成成型系統，澆注系統，脫模系統，抽芯系統，再將各系統裝配成整套模具，并附有相關圖片和文字說明；

c 模擬上述各類模具的工作過程及其裝配過程。

注射模具工作過程中的動畫模擬

者豐富的創造欲望，這一特點正滿足了本設計中圖片細致的后期處理要求。

2.3會聲會影的選用

會聲會影是一套影片剪輯軟件，具有其它視頻工具無法替代的視頻文件編輯功能，能獨立編輯影片的視頻，背景音樂和旁白解說音軌。本論文正是利用這些特有功能對3ds max渲染出的無聲視頻文件加上標題，轉場效果并且配上背景音樂，使動畫更加生動豐滿，有聲有色。

注射模具工作過程中的動畫模擬

模架。適用于立式或臥式注射機上。用于直澆道，采用斜導柱側面抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設置斜滑塊垂直分型的注射模。

3.2典型注塑模具的特征

在本設計工作開展之初，為了更加準確的表達清楚模具的內部結構，本組成員到模具車間進行了現場調查，通過工人師傅的講解和部分照片資料的收集，筆者對本課題涉及的模具有了更加深刻的認識。此外，在設計中期，我們還到外校模具實驗室參觀了注塑模具木結構模型，并進行了現場拆裝實驗，為設計提供了豐富的實踐素材。現介紹本文將涉及的幾種典型模具的具體特征。

3.2.1單分型面注塑模具

顧名思義，在動模與定模之間只有一個分型面的注塑模叫單分型面注塑模，有些資料也將其稱為兩板式注塑模或標準模。具體特點是主流道開設在定模板一側，分流道和測澆口設置在分型面上，開模后，塑件連同澆口，流料凝料一起滯留在動模一側。動模中的頂出脫模機構在注塑機的頂桿驅動下，從動模上把塑件和凝料一齊頂出。圖3-2所示是一種單分型面的注塑模具。

圖3-2單分型面注塑模具

3.2.2雙分型面注塑模具

除了動模和定模之間的一個分型面之外，還設有另外一個具有輔助功能的分型面的注塑模叫做雙分型面注塑模具，又稱作三板式注塑模。與單分型面注

注射模具工作過程中的動畫模擬

此種類型的單獨給出介紹。

潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類似點澆口，它除了具備點澆口的特點外，其進料部分一般選在制件側面或背面較隱蔽處，不至于影響制件的外觀，同時可以采用較簡單的兩板式模具澆口進澆點潛入分型面的下方沿斜向進入型腔，在動模和定模分型或者推出時流道凝料和制件被自動切斷，故分型或推出的時候必須有較強的外力驅動，對于強韌的塑料，潛伏式澆口是不適用的。圖3-5所示為潛伏式澆口示意圖。

圖3-5 潛伏式澆口

3.3三維模具模型的建立

本文要實現三維動畫的效果，首先要對各部分模具零件進行三維建模。對于此部分工作，本課題采用3ds max 5.0應用軟件。首先對各類模具的單個零件進行建模，最后裝配在一起成為完整的一套模具。下面對上述四種典型模具的建模過程進行詳細闡述。

3.3.1單分型面模具建模

在這部分的模型建立中，筆者的主要工作有標準模架的模型建立，包括動模底板，支架，動模墊板，動模板，定模板，定模底板，推板以及推桿固定板等板類零件的建模；凸模和凹模的建模；桿類零件模型的建立，包括復位桿，注射模具工作過程中的動畫模擬

柱體，最后將復位桿復制三份，推桿復制七份，調整好各自的相對位置。由于這部分采用的是Z字頭拉料桿，因此對拉料桿的末端還要進行處理。利用自由

圖3-10 導柱和導套

圖3-11 桿類零件

圖3-12推板導柱及導套 曲線工具創建Z字形二維形狀，然后用extrude拉伸命令將其拉伸至一定厚度，最后用拉料桿減去這部分形狀即可得到Z字頭拉料桿。桿類零件的全部效果圖如圖3-11所示。

為了推板能在固定的軌道上運動，這里還要建立推板的導柱及其導套的模型，其建立過程和復位桿以及拉料桿的大同小異，同樣是建立首先利用圓柱體命令建立兩個圓柱體，然后調節其形體參數和相對位置，最后用“布爾和”將它們合并成一個實體。其效果圖為圖3-12所示。

最后進行各部分連接螺釘的三維建模。在這套模具中，有連接動模底板，支架，動模墊板和動模板的螺釘，有連接推板和推桿固定板的螺釘以及連接定模板和定模底板的螺釘。首先用createextended primiti vesgengon命令創建正六邊形棱柱，在用

布爾和運算將它與另一倒角圓柱體合并，然

圖3-13螺釘建模 后建立一個彈簧模型，調整其顯示參數，使其成為螺紋的形狀，最后也將它合并至剛才制作好的復合幾何體中，其效果圖為圖3-13。利用復制命令將其復制到其他位置，并調整好各自的長度，螺釘的模型建立即完成。

由于各桿類零件和螺釘都是裝配在模架之中，所以最后還必須在模架中制作與各零件相配合的孔，這項工作可以利用布爾差

運算實現。

此外，再用圓柱體命令建立澆口套和定圖3-14 單分型面注塑模具模型

1注射模具工作過程中的動畫模擬

用createextended primitivesoiltank命令創建油桶幾何體，調節其參數使它的形狀和大小復合斜導柱的特征，再創建兩個圓柱體，將兩個幾何體應用布爾和運算合并，效果如圖3-17所示。

圖3-17斜導柱示意圖

圖3-18 組合滑塊示意圖

3注射模具工作過程中的動畫模擬

第4章 三維動畫的制作

動畫是由一系列靜止圖像構成的，這些靜止圖像按一定順序顯示在用戶的眼前，每個靜止圖像稱為動畫的一幀。動畫非常適合表現模具的工作過程和裝配過程，看過動畫之后能十分清楚地了解模具結構。

3ds max5.0擁有強大的動畫制作及渲染功能，利用其自帶的動畫編輯和渲染器能輕松實現三維動畫的制作。如圖4-1為該軟件的動畫軌跡視圖。

圖4-1 3ds max5.0動畫軌跡視圖

4.1單分型面模具工作過程動畫的制作

動畫的制作過程也都是大同小異，在此以單分型面的工作過程動畫為例來說明動畫的制作過程。（1）分析動畫過程

該部分動畫可以分為5個過程。第一，注塑機開始工作，往模具型腔中注入塑料熔料；第二，注塑過程完畢，動模部分和定模部分開始分開，同時將制件和流道凝料一起和定模脫離一定距離（開模行程）；第三，推板在注塑機的驅動下推動塑料制件離開凸模；第四，脫模過程完成，動模和推板部分一起向定模方向運動，直到復位桿接觸到定模板；第五，合模過程結束，并且推板的復位完成，準備開始下一周期的工作。（2）設置關鍵幀

根據上述分析結果，可以在動畫中設置關鍵幀：第0幀，即為各部分零件的初始階段，動模和定模閉合；此后每隔20幀設置一個關鍵幀。第20幀，開模，此時塑料制件仍然在凸模上；第40幀，推出制件和凝料；第60幀，合模；

5注射模具工作過程中的動畫模擬

使側型芯滑塊側向運動完成側抽芯動作，接著是推桿運動推出制件，最后合模并準備下一周期的注塑工作。

潛伏式澆口所用的是兩板結構，其關鍵幀的設置和單分型面注塑模具十分相似，在此不作重復論述。

4.3裝配過程動畫的制作

在裝配過程動畫中，筆者將零件的運動軌跡設置為水平運動，并使各零件依次從屏幕兩邊“飛”入畫面，以實現裝配過程的模擬。由于零件數量較多，其關鍵幀的數量比起模具的工作過程動畫來說更多，因此所需的動畫時間也較長。具體的設置過程為依次把各零件拖入畫面，然后點擊關鍵幀設置按鈕，最后選擇合適的視頻輸出尺寸，渲染輸出。

4.4靜態圖片的渲染出圖

圖4-3 渲染動畫對話框

為了更清楚的反映模具結構，在配合三維動畫的前提下，在此還渲染出更為清楚的靜態圖片，以彌補三維動畫中未曾表達清楚的細節部分零部件。

首先將要顯示出圖的零件選中，單擊右鍵選擇“隱藏未選中零件”，然后放大視圖，將零件顯示在視圖的顯眼位置，最后架設好“燈光”和“攝像機”系統，調出渲染動畫對話框。此處與渲染動畫所不同的地方在于，在選擇文件格式時，如果要渲染動畫文件則選擇“avi”格式，如果是圖片，則選擇“jpeg”格式，并勾選上渲染“single”，即指渲染單幀。

同樣，此時的圖片仍然比較粗糙，沒有層次感，必須對其進行專門的后期處理才能達到更好的效果。

7注射模具工作過程中的動畫模擬

以“單分型面注塑模具的工作動畫”為例。播放初稿時，整個動畫只有5秒鐘，時間過短，整個模具的工作過程難以看清，而且視頻開頭缺乏標題和標題動畫。

在“會聲會影9”中打開這段影片剪輯，首先為動畫加入標題。單擊素材庫右邊的下三角按鈕，在彈出的菜單中選擇“視頻”命令，在素材庫中出現所有可用的視頻素材，在此選擇一個flash片段作為開頭動畫，持續時間為3秒鐘左右，將其拉入時間軸中即完成標題動畫的添加。然后單擊“標題”命令，切換到標題面板，在整個項目的開始位置輸入“單分型面注塑模具的工作動畫”，并將其移動至預覽屏幕中央，在窗口中播放影片就能看到標題動畫持續大概3秒鐘后轉入模具動畫的播放。

此后可以用調節影片播放時間的方法來調節其播放速度。單擊選項面板中的“回放速度”按鈕，打開回放速度對話框（圖5-3）。移動調節按鈕至滿意為止。

圖5-3 回放速度調節對話框

添加背景音樂的方法和添加標題動畫差不多，這里可以在聲音素材庫中找到一段風格適宜的音樂，直接將其拖入背景音樂軌中，調節播放時間，并加入“淡入淡出”的效果，使文件的播放不至于太突然。

重新預覽動畫，就可以收到聲色俱佳的視頻文件效果。

9注射模具工作過程中的動畫模擬

結束語

本文主要介紹了單分型面，雙分型面，斜導柱抽芯和潛伏式澆口注塑模具的工作和裝配過程的動畫模擬。文中重點論述了模具的建模過程，動畫的制作過程，并且還對圖片和動畫素材進行了后期處理，使其更容易被受用者接受。但是不足在未能對所有典型注塑模具的結構進行模擬，在已完成的工作中也存在許多缺陷，和預期的目標仍然存在一定的差距。

文章還附帶對3ds max，Photoshop和會聲會影等軟件的應用進行了簡單的比較，提到了它們各自的特點以及選用理由。

由于時間倉促以及相關知識和經驗的缺乏，本文難免存在許多錯誤，懇請各位讀者提出批評和指正。

1注射模具工作過程中的動畫模擬

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