proE洗发水瓶设计项目说明指导书.doc

天津科技大学

基于ProE洗发水瓶体
包装三维立体造型设计

学 院：包装和印刷工程学院
班 级：080612
姓 名：于海洋
学 号：08061210
日 期：12月31日

包装CAD基础课程设计指导书
一、课程设计题目
基于ProE××商品包装三维立体造型设计
题目××起源：自行确定、到商场调研、参考选择高级香水、高级化妆品等商品包装，(拍摄不少于5种商品包装高清楚度照片,事先到指导老师处立案登记确定5选1或选2)作为课程设计示范草图。基础要求：不少于十个以上造型特征，特征覆盖面较全方面，结构较完善商品包装或容器。而且每人一题，不得反复。
二、课程设计任务
经过一周课程设计，完成任课老师确定某一商品包装(容器)三维立体造型（改善）设计和二维图形设计。
注：为考虑兼容性全部设计结果生成图像及电子文件，均必需可由WindowsXP系统附带软件打开检验。(特殊用途电子文件，必需加注对应软件名、和版本号)
三、课程设计要求
1. 设计第一步是认真手绘所设计或改善某商品包装三维造型立体草图。
2. 所设计或改善某商品包装三维造型应符合产品包装对外形基础要求，如容量定量、便于堆放、把持、封装等，而且做合适技术说明。在ProE特征设计方面，应不少于20个必需基础、工程和相关设计特征，其中最少一个是自行设计实用或新型结构特征。(请关键说明)11
3.三维造型图要求:是一个完整商品包装立体图，所以能够是组装图；但对于每个部件要求全部单独生成其二维图纸，尺寸标注、技术要求须符合工程之徒规范；各个造型表面可依据容器性质，分别施以简单色彩，表现出立体形态。
4. 由ProE绘制三维造型图所生成二维平面图纸要整齐,尺寸标注正确。
5．手绘图B5纸手绘，ProE立体造型图及图纸全部B5打印。
6. 采取天津科技大学统一课程设计封面封装
7. 造型及二维图文件名建立方法：BhXhName（Bh为班号Xh为学号Name为名字四位，如08061141王山）
8．说明书汉字字部分关键说明设计中所采取造型创意、结构特点、造型难点及特征造型过程，设计心得(尤其是自己习得特征造型方法)等。
9．列出关键参考资料（最少10套册，网上获取资料，请注明完整网址链接出处），并在对应引述位置用上角标形式确切标明，说明书字数不少于3000汉字。
10．其它全部格式要求，请下载参阅校园网上天津科技大学毕业设计格式要求。
四、工作量
1.三维造型设计彩图(需展示出多种特征)；2.(二维)工程图(每个零件和其尺寸)；3.课程设计说明书。
附：PPT形式课程设计完成情况答辩汇报(电子稿)
五、时间安排
1.(紧紧围绕自己题目)设计及手绘素描效果草图 0.5d。
2.ProE三维造型图1.5d(上机)。
3.ProE二维平面工程图1d(上机)。
4.课程设计说明书1d(上机)。
5.以班为单位且每人一个文件夹，汇总上交电子文件
作业陈说答辩1d (作出具体ppt文件用于答辩，十分钟/每学生)。
六、设计说明书格式要求(请使用天津科技大学课程设计用纸、或打印出一样页眉，页眉页脚高度统一为2.0cm)
1.说明书统一用B5纸打印，左侧留25mm装订空间左边界5mm右边界15mm，上下边界(包含页眉、页脚)各20mm。
2.封面页。封面能够依据自己设计内容和自己艺术素养进行设计。但要求包含下列引号中文字：“天津科技大学包装和印刷工程学院” “基于ProE××商品包装三维立体造型设计” 、“班级：XX” 、“学号：XX” 、“设计：某某” 、“时间：XX” 。
3．说明书排页次序为：封面、本指导书、目录、摘要、文字说明部分、参考资料列表、手绘三维造型立体草图、 机绘三维造型“设计效果”组装彩图(完成作业和模版成对照)、二维造型设计零件图、二维平面工程图。
4．说明书内容要独立完成，并以图文对照方法说明，其内容应包含“容器”或造型设计依据，尺寸和造型改善思绪、意义，总结特征生成思绪、步骤、特征参数选择标准，特殊基准生成及应用思绪，用关系式生成“尺寸形状特征”关系式，父子关系架构方法，装配方法，由三维立体图产生二维平面图步骤、尺寸标注，参考书目、网址，课程设计收获心得和不足，和建设性见解。
5. 本课程设计，须上交电子版和纸质印刷版两种一样内容材料，以作为此次“计算机包装CAD基础课程设计”成绩依据。
此次两个班上缴课程设计光盘1CD　！！
指导老师 丁微波
，10，20

目 录

摘要 6
一、绪论 7
1.1 相关ProE应用 7
1.2 设计概述 7
二、设计过程 8
1.1结构特征分析 8
1.2了解和分析部件 8
1.3拆解零件 9
1.4零件建模 9
1.5组件装配 29
三、设计总结 32
参考文件 32
致谢 32

摘 要
本文介绍了利用Pro/E软件，来完成齿轮油泵三维建模设计。顺爽洗发水瓶体设计关键从零件建模、特征设计、组件装配、工程图创建等多个方面展开。在充足调研、了解了顺爽洗发水瓶体内外部结构后，确定了一系列特征，以后在简体汉字版Pro/ENGINEER Wildfire5.0软件操作平台下：
1． 经过边界混合产生了瓶子主体特征；
2． 拉伸生成了瓶口部分；
3． 螺旋扫描伸出项生成了瓶体内外螺纹；
4． 考虑到瓶子生产工艺，各个棱边处结合部位应用了倒圆角特征；
5． 另外因为有些结构复杂关系本设计还使用了基准面、基准轴及投影等特征设计和生成；
6． 并在复合拉伸过程中采取了关系式约束尺寸方法生成了瓶子底部特征；
7． 本设计中对香水压力泵泵嘴作了可变截面扫描处理；
8. 进行了色彩渲染，最终制作出了改善后香水瓶三维实体模型。
本设计分为零件图10张，装配总图1张。

关键词：顺爽洗发水瓶体；三维建模；Pro/E；特征设计

一 绪论
1 相关ProE应用
伴随信息技术发展，同时面对日益猛烈竞争，企业设计产品向高效率、低成本和一次成型目标方向发展，可见应该大力推广部分高性能产品设计软件及其设计思想。Pro/E软件以其强大造型及结构设计功效在产品开发设计中得到越来越广泛应用，其采取基于特征参数化造型、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改和全数据相关技术，为有效缩短产品开发周期提供了条件。
2 设计概述
本设计关键围绕拉芳啫喱膏瓶体尤其是压力泵设计这个实例展开。传统瓶体开发过程繁琐、 效率低下、 绘图量大，Pro/E作为一款高效快捷CAD/CAM软件，克服了以上不足之处，大大提升设计人员开发速度，本文将着重就Pro/E实体建模、虚拟装配、等功效进行拉芳啫喱膏瓶体设计。顺爽洗发水瓶体包含多个零部件，其设计巧妙利用Pro/E基于单一数据库这一特点并综合利用多个建模方法和设计方法。设计具体要求为：
（1）测绘顺爽洗发水瓶体零件草图；
（2）顺爽洗发水瓶体零件建模设计；
（3）顺爽洗发水瓶体装配设计；
（4）顺爽洗发水瓶体机构仿真设计；
（5）顺爽洗发水瓶体工程图绘制；
（6）写出三维立体造型设计说明书，制作制作PPT交流课件。

二 设计过程

依据顺爽洗发水瓶体部件,进行拆卸、测量，并分析其结构组成、工作原理，画出零件草图，再整理绘制成零件图、装配图。
1 结构特征分析
顺爽洗发水瓶体要求外观漂亮、手感好、无毒无味、尺寸稳定性好、光学性能好。从成型角度考虑应该成型性能良好，原料起源广泛。因为其产量比较大，要求生产周期短，综合考虑各方面原因，故选择ABS作原材料。
2了解和分析部件
顺爽洗发水瓶体是一个局部结构被进行标准化常见件，泵头通常见来传输动力和吸收洗发乳。

图2-1 顺爽洗发水瓶体实物模型

图2-2 顺爽洗发水瓶体三维模型
3 拆解零件
在拆解过程中可深入了解部件中各零件装配关系、结构和作用。拆解零件时应注意：珍惜零、部件，按次序拆卸，预防损坏和丢失零件；拆卸困难零件等不强拆，采取间接测量方法或其它方法确定尺寸。

图2-3 待拆解压力泵（原压力泵已拆卸，此图为）
4 零件建模
造型良好三维模型是进行下一步模具设计基础。该制件经过拉伸、切剪、拔模、倒圆角、抽壳、阵列、可变截面扫描等命令建立实体模型。
（1） 瓶身设计

图2-4 瓶体设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 平移FRONT面，依据瓶体尺寸选定平移量；
④ 依次在和FRONT平行面上做椭圆，依据瓶底和瓶身尺寸设计椭圆大小；
⑤ 插入，边界混合，点中Ctrl依次选择不一样平面椭圆，预览后选确定；
⑥ 在对应位置画瓶底。依据尺寸大小选中平面后绘制椭圆，拉伸，倒圆角；
⑦ 在瓶顶平面选垂直基准轴，绘制圆，拉伸。在所绘圆内拉伸圆柱，移除材料；
⑧ 插入，螺旋扫描，伸出项。选定基准轴，绘制瓶口外螺纹，选定间距和螺纹半径。

图2-5 瓶身三维立体造型图
（2）泵头设计

图2-6 泵头关键设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择TOP平面绘制扫描轨迹，可变截面扫描，绘制截面，设定关系式，扫描，成泵嘴；
④ 以可变截面扫描起始点绘制扫描轨迹，绘制圆，设定关系式，可变截面扫描，成泵头颈部上段；
⑤ 在泵头颈部上段上拉伸成泵头顶部凸台，对边缘做倒圆角处理。向上平移凸台上表面，绘制半椭圆，旋转，和凸台相交，移除材料；
⑥ 以泵头颈部上段结束平面为起始平面，绘制圆，拉伸成泵头颈部下段；
⑦ 以颈部下端结束平面为起始平面，绘制圆，拉伸，移除材料，打通泵头颈部；
⑧ 插入螺旋扫描伸出项，选定平面和扫描轨迹，确定螺纹节距和半径，绘制泵头颈部下端螺纹。

图2-7 泵头三维立体造型图
（3） 连接管设计

图2-8 连接管设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 旋转，绘制几何中心轴线，挥着旋转截面，旋转；
④ 插入孔，定位点，输入孔1直径和深度。拉伸，绘制圆，拉伸；
⑤ 插入孔，定位点，输入孔2直径和深度，确定；
⑥ 插入孔，定位点，输入孔3直径和深度，确定；
⑦ 旋转，绘制几何中心轴线，画旋转截面图，旋转；
⑧ 插入孔，定位点，输入孔4直径和深度，确定；
⑨ 插入，螺旋扫描，伸出项，在孔2内绘制直线，曲线收尾。绘制扫描截面，约束三边相等，确定。

图2-9 连接管三维立体造型图
（4） 锁盖设计

图2-10 锁盖设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选定草绘平面，绘制截面，拉伸，确定。倒圆角处理；
④ 插入，螺旋扫描，伸出项，绘制扫描轨迹，画出扫描截面，约束，确定，得到内螺纹；
⑤ 选择基准平面，绘制几何中心轴线，绘图，确定，拉伸；
⑥ 选择基准平面，绘制圆，拉伸，移除材料形成锁盖槽；
⑦ 在第一个圆柱外表面投影并扫描出矩形，轴阵列出长方体；
⑧ 插入，三角形，旋转，移除材料。

图2-11 锁盖三维立体造型图

（5） 瓶盖设计

图2-12 瓶盖设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择平面绘制矩形，拉伸成实体。在其垂直面和其相交处绘制矩形，拉伸成实体；
④ 阵列，选中阵列实体，选择基准轴，阵列成瓶盖外纹向；
⑤ 选择平面绘制圆，拉伸成实体，移除材料。

图2-13 瓶盖三维立体造型

图2-14 垫圈设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择平面绘制圆，拉伸；
④ 插入孔，将圆心约束到圆柱圆心，完成垫圈设计。

（6） 弹簧固定设计

图2-16 弹簧固定关键设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择平面绘制旋转截面，以中心轴旋转；
④ 选择草绘平面，绘制圆，拉伸，移除材料；
⑤ 插入孔，定位孔圆心，输入孔直径和深度，确定；
⑥ 选择基准平面，绘制截面，拉伸；
⑦ 阵列，选择中心轴，输入阵列参数，阵列；
⑧ 插入，倒圆角，完成设计。

图2-17 弹簧固定三维立体造型图
（7） 连接固定设计

图2-18 连接固定设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 插入混合伸出项，选择草绘平面进入草绘环境；
④ 绘制对称中心轴，切换剖面，输入截面深度，确定；
⑤ 插入壳，输入壳厚度，镜像处理；
⑥ 插入孔，定位点，输入孔直径和深度，确定；
⑦ 选择草绘平面绘制圆，拉伸；
⑧ 插入孔，定位点，输入孔直径和长度，完成。

图2-19 连接固定三维立体造型图
（8） 压缩管设计

图2-20 压缩管关键设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择TOP平面绘制旋转截面，选择基准平面，以TOP面为参考，偏移旋转，插入扫描伸出项，选择基准面绘制截面，自由端完成，在基准点绘制椭圆；
④ 阵列，选择中心轴，输入参数，阵列；
⑤ 选择草绘平面，绘制正方形，拉伸，移除材料；
⑥ 阵列，选择中心轴，输入参数，阵列，完成设计。
图2-21 压缩管三维立体造型图
(10)弹簧设计

图2-22 弹簧设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 插入，螺旋扫描，伸出项，在“属性”菜单管理器中选择以下，确定；

图2-23 “属性”菜单管理器
④ 选择草绘基准面，绘制中心线；
⑤ 在“控制曲线”菜单管理器和“变节距”示意窗口。单击线段点，输入节距值，确定；
⑥ 绘制扫描截面，插入，螺旋扫描，伸出项，完成变节距弹簧设计。

图2-24 弹簧三维立体造型图
（11）小球设计

图2-25 小球设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 插入旋转，选择平面绘制轴向中心线，绘制封闭半圆，旋转，确定。

图2-26 小球三维立体造型图
（12） 吸管设计

图2-27 吸管设计步骤
① 单击“新建”按钮打开“新建”对话框。在“类型”选项组中选择“零件”选项，在“子类型”中选择“实体”选项，在“名称”文本框中输入零件名称；
② 取消“使用缺省模板”复选项，单击“确定”按钮。进入三维实体建模环境；
③ 选择平面绘制圆，拉伸成实体，插入孔；
④ 平移平面，绘制截面图形，拉伸，移除材料，得到切口。

图2-28 吸管三维立体造型图
5 组件装配

图2-29 组件装配步骤图
组件装配就是使用多种约束方法，定义组件中各零件间相对自由度。研究制订合理装配工艺，采取有效确保装配精度装配方法，对提升产品质量含有十分关键意义。
此次装配关键采取了自中间向两端装配方法，以轴对齐和参考面重合约束方法放置。关键装配步骤有创建装配文件，操作装配文件和显示装配文件。装配完成后对各部分零件进行色彩渲染和透明处理，方便观察和区分。

图2-30 顺爽洗发水瓶体三维立体造型透透视

三 设计总结

此次设计进行了基于基于ProE顺爽洗发水瓶体包装三维立体造型设计。此次设计关键从零件建模、特征设计、组件装配、工程图创建等多个方面展开。用ProE建立三维模型，进行虚拟装配，将三维技术融入机械制造等生产过程中，大大提升了设计效率、降低了试模概率、缩短了产品研发周期，主动推进了企业技术进步。
经过设计深入巩固和提升机械制图基础理论知识，加强手工绘制零件草图能力培养，学习和应用计算机三维绘图软件，培养创新意识及创新设计能力和自主学习能力。对于培养个人严谨求实、创新精神大有裨益,更为类似产品包装设计提供了有益探索和案例。在软件实际操作和应用中也暴露出对软件不熟悉和应用缺乏灵活性，还需要深入学习和实践。

参考文件
[1] 朱金波.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 工业产品设计完全掌握[M].北京：兵器工业出版社..3
[2] 谭雪松,朱金波,朱新涛.Pro/ ENGINEER Wildfire 汉字版经典实例[M].北京：人民邮电出社..9
[3] 林清安. Pro/ENGINEER野火3.0汉字版动态机构设计和仿真[M].北京:电子工业出版社..3
[4] 林清安.Pro/ Engineer Wildfire3.0汉字版零件设计下［M］.北京:电子工业出版社，.12
[5] 林清安.Pro/ Engineer Wildfire3.0汉字版零件设计上［M］.北京:电子工业出版社，.12
[6] 张文兵. 基于Pro／E齿轮类零件三维建模 [J]。北京工业职业技术学院学报，.3)
[7] 王咏梅等.Pro/ENGINEER Wildfire5.0汉字基础教程[M].北京：清华大学出版社..3