proe手压阀设计项目说明指导书.doc

目 录
前 言 - 1 -
1、手动阀零部件材料分析： - 2 -
1.1、以综协力学性能为主时选材 - 2 -
1.2、以疲惫强度为主时选材 - 2 -
1.3、以磨损为主时选材 - 3 -
2 、零件设计 - 3 -
2.1 、调整螺母设计 - 3 -
2.2、 阀体设计 - 5 -
2.3 、手压阀手柄设计 - 9 -
2.4、 手柄设计表示分析 - 11 -
3 、装配 - 12 -
3. 1、零件清单 - 12 -
3.2、装配图 - 15 -
3.3 爆炸图 - 15 -
3.4 装配注意事项 - 16 -
4力学分析结果 - 16 -
5对销钉进行CAM仿真加工 - 17 -
6、个人总结 - 20 -
7、附录 - 21 -

前 言
ProE是由美国PTC企业推出一套博大精深三维CAD\CAM参数化软件系统，它内容涵盖了产品概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟和仿真、工程图输入、生产加工成产品全过程，其中还包含了大量电缆和管道布线、模具设计和分析等使用板块。其应用领域包含航空航天、汽车、机械、数控加工、电子等很多行业。
因为其强大而完善功效，ProE几乎成为三维CAD\CAM领域一面旗帜和标准。它在国外大学院校里已经成为学习工程必修专业课程，也成为工程技术人员必备技术。伴随中国加入WTO，一场新工业设计领域技术革命正在兴起，作为提升生产率和竞争力有效手段，ProE也正在中国形成一个广泛应用热潮。
我们设计题目为手压阀。它有阀体、弹簧、胶垫、调整螺母、阀杆、销紧螺母、手柄、销钉和球头等零件组成。
手压阀是开启或关闭液路一个手动阀门,手向下压紧阀杆时，弹簧受压，阀杆向下移动，使入口和出口相通，阀门打开；松开手柄，因弹簧作用，阀杆向上压紧阀体，入口和出口不通，阀门关闭

1、手动阀零部件材料分析：
1.1、以综协力学性能为主时选材
在机器制造业中，相当机械零件，如轴类，杆类。工作时受到不一样程度载荷和工作环境制约，要求零件含有较高强度和良好塑性。所以依据零件受力情况大小，选择中碳钢或合金钢材料（如 45 号钢、40Cr 钢等），并进行正火或调质处理满足使用需求。零件受力越大,零件选择材料综协力 学性能也应越高。
1.2、以疲惫强度为主时选材
交变载荷作用下零件轻易出现疲惫破坏，同时应力集中也是造成零件疲惫破坏关键零件，如发动机曲轴、轴承、齿轮等零件，应选择疲惫强度高材料制作，并合理设计结构形状，制订正确加工工艺来降低应力集中。
1.3、以磨损为主时选材
（1）在工作条件下，磨损较大，受力小零件，如多种量具,钻套等，选 用高碳钢或高碳合金钢，进行淬火，低温回火来取得高硬度回火马氏体组织，满足耐磨需求。
（2）同时承受磨损和交变应力零件，应选适宜表面淬火、渗碳或氮化后钢材进行热处理。手柄要求有较高力学性能，经过观察发觉，手柄是一个硬度高材料，故选择45 号钢作为手柄材料。
2 、零件设计
2.1 、调整螺母设计
调整螺母 CAD图

图2-1调整螺母图
2.1.1调整螺母三维造型
首先打开ProE程序并点击草图，然后选择X-Y平面，在建模窗口中绘制一个直径为50圆，图2-2

图2-2草绘图 图2-3拉伸图
点击完成草绘。然后选择拉伸命令，输入拉伸长度26，结果图2-3 再按下回车就能够得到最终效果图，图2-4

图2-4拉伸实体图 图2-5草绘图
选择旋转命令，再选择TOP草绘平面，绘制出图2-5图形
选择拉伸命令，在选择RIGHT草绘平面，绘制一个直径为25和一个直径为10圆，
再选择命令，输入拉伸长度10，依次选择命令和命令和命令，
在塞座底面攻螺纹，螺旋扫描，点击切口选项设置，最终利用拉伸和旋转命令，去除材料得图2-6

图2-6最终效果图
2.2、 阀体设计
2.2.1 阀体二维图

(a)主视图 （b）左视图 （c）俯视图
图2-7阀体三视图
2.2.2 阀体三维造型
下面是用ProE对阀体设计过程
首先打开ProE程序并点击草图，然后选择X-Y平面，在建模窗口中绘制图2-8所表示图形

图2-8草绘图 图2-9拉伸图
再选择拉伸命令，拉伸长度为105，得图2-9所表示图形 再利用拉伸命令，选择切除材料，得图2-10所表示图形

图2-10拉伸实体图
再在刚才切除面对面使用拉伸命令，得图2-11所表示图形

2-11拉伸实体图 图2-12草绘图
然后选择筋命令，绘制图2-12所表示图形，厚度选择6，最终得图2-13和2-14所表示图形

图2-13加强筋图 图2-14加强筋实体图
再经过拉伸命令得出图2-15所表示图形

图2-15拉伸图
再经过拉伸命令，得到图2-16所表示图形

图2-16拉伸图 图2-17镜像图
然后经过镜像命令得到图2-17所表示图形 再经过孔和倒角命令得到图2-18所表示图形

图2-18打孔图 图2-19拉伸图
再经过拉伸和旋转命令，得到图2-19所表示图形
再利用螺旋扫描、切口命令，得到图2-20所表示图形，最终得到阀体完整图图

图2-20最终效果图
2.3 、手压阀手柄设计
下面是用ProE对阀体设计过程
首先打开ProE程序并点击草图，然后选择X-Y平面，在建模窗口中绘制图2-21所表示图形

图2-21草绘图 图2-22拉伸图
再利用拉伸命令，厚度为18，得到图2-22所表示图形 再利用拉伸、切除材料得到图2-23所表示图形

图2-23拉伸图 图2-24草绘图
再绘制出图2-24所表示图形，并利用拉伸和切除材料和镜像命令得到图2-25所表示图形

图2-25拉伸图
选择草绘平面，绘制出图2-26所表示图形

图2-26 草绘图 图2-27拉伸图
再经过拉伸命令得出图2-27所表示图形 再次利用拉伸命令得到图2-28所表示图形

图2-28拉伸图 图2-29扫描图
再利用螺旋扫描、切口命令得到图2-29所表示图形

图2-30最终效果图

2.4、 手柄设计表示分析
手柄是属于轴类零件，轴类零件是机器中常常碰到经典零件之一。它关键用来支承传动零部件，传输扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，通常由同心轴外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及对应端面所组成。依据结构形状不一样，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
手柄结构设计是确定螺杆合理外形和全部结构尺寸，为螺杆设计关键步骤。它由螺杆上安装零件类型、尺寸及其位置、零件固定方法，载荷性质、方向、大小及分布情况，轴承类型和尺寸，螺杆毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对螺杆变形等原因相关。可依据螺杆具体要求进行设计，以下是通常轴类零件结构设计标准：
⑴ 节省材料，减轻重量，尽可能采取等强度外形尺寸或大截面系数截面形状。
⑵ 易于轴上零件正确定位、稳固、装配、拆卸和调整。
⑶ 采取多种降低应力集中和提升强度结构方法。
⑷ 便于加工制造和确保精度。
3 、装配
3. 1、零件清单
编号
零件
名称
材料
数量
零件效果图
工程图
001
胶
垫
塑
料
1

002
球
头
塑
料
1

003
弹
簧
铝合金
1

004
阀杆
铁
1

005
销
钉

铝合金

1

006
锁
紧
螺
母

铝合金

007

调
节
螺
母

铝合金

1

008
手
柄
铁
1

009
阀
体
钢
1

3.2、装配图

图2-1实体装配图 2-2装配图
3.3 爆炸图
胶垫
销钉
弹簧
阀杆
调整螺母
箱体
螺套
销
手柄
球头

图2-3爆炸图
3.4 装配注意事项
在实体装配中，我们能够利用匹配、对齐、插入、坐标系、相切、线上点、曲面上点、曲面上边、固定、缺省等十个约束命令。在进行装配时，我们能够只用一个约束方法进行零件装配，也能够用多个约束来进行装配。在装配过程中要注意各零件在造型时是否是有是用了缺省命令，而有些却没有使用命令。假如有，那么这两个零件将装配不起来，那就需要把缺省零件改过来，改为不是缺省。
在整个装配过程中，阀体采取缺省约束；紧接着装配阀杆，因为阀杆是可动零件，所以采取滑动杆连接；阀杆装配好后进行胶垫和调整螺母和锁紧螺母装配，调整螺母和锁紧螺母应采取刚性连接；在进行手柄装配时，采取销钉连接；最终用销钉和进行固定，专配时采取刚性连接。
4力学分析结果
打开ProE软件，对打开手柄ProE三维图形，在应用程序中点击Mechanica(M),点击材料选择铁steel,双击，材料分配，单击确定；
创建力或力矩载荷，图4-1所表示

图4-1手柄受力
再点击位移约束，再点击Mechanica分析和研究，点击新建静态分析，单机确定，点击开始运行，一样新建模态分析，并运行，最终导出影片和HTMT汇报，最终完成对手柄结构分析
5对销钉进行CAM仿真加工
进入ProE软件，新建装配，装配所要加工零件，单击右建缺省约束，选择自动工件，图5—1所表示，

图5-1自动工件
隐藏元件和坐标图标，建立基准坐标系（同选中间两表面和上表面）；图5-2所表示，

图5-2坐标系建立
在步骤中点击操作，NC机床中选择机床，图5-3所表示，

图5-3机床选择
机床零点在新建坐标系，切削曲面设定为5，再选择切削体积块，拉伸，定义内部草绘，参考长方体四边，选择使用，画长方形，点击确定；图5-4所表示，

图5-4切削体积块
选择体积块粗加工，设定名称，选择刀具并应用，设定切削进给，步长深度，公差，跨度，许可轮廓坯件，安全距离和主轴转速，点击确定，图5-4刀具选择和图5-5切削进给确实定

图5-4刀具选择

5-5切削进给确实定
鼠标选择体积块，点击完成序列，隐藏体积块，取消毛坯隐藏，点击播放路径，单击编辑，CL数据输出，最终完成输出，单击工具，进行后处理，最终输出G代码。

6、个人总结
 时间飞逝,为期一周proe课程设计已经结束。这次课程设计对我来说可谓是受益匪浅，深入巩固了我理论知识。
此次课程设计关键目标是深入使学生了解PRO/E设计思想，提升利用PRO/E基础模块进行机械零件三维建模、装配及仿真能力，深入巩固机械绘图和制图、读图及识图能力，加强学生强主设计能力。经过这次课程设计我感觉我这些能力全部得到了质提升。
经过这次课程设计我知道了团体合作关键性，碰到问题要自主寻求处理措施，要努力克服困难，勇于去面对困难。在此期间不仅巩固了以往所学机械制图知识，愈加培养了自己动手能力。培养了自己严谨工作态度。Proe是现今主流CAD/CAM/CAE软件之一，尤其是在中国产品设计领域占据关键位置。所以这次课程设计为我以后工作打下了坚实基础。
最终感谢王炳达老师这一周悉心教育。
7、附录
附录一：零件原始数据
附录二：工程图