第7章-电话机外壳产品造型.doc

第7章 电话机外壳产品造型
本章主要任务
·利用UG软件的各种建模功能，完成电话机面壳和底壳的产品造型。
本章主要知识点
·如何【新建】（New）文件、如何进入【建模】（Modeling）模块；
·【草图】（Sketch）功能的应用；
·【拉伸】（Extrude）功能的应用；
·【投影】（Project）功能的应用；
·【拔模角】（Draft）功能的应用；
·【扫掠】(Swept)功能的应用；
·【实例特征】（Instance Feature）功能的应用；
·【替换面】（Replace Face）功能的应用；
·【边倒圆】（Edge Blend）功能的应用；
·【变半径】倒圆角功能的应用；
·【基准平面】（Datum Plane）的创建；
·【通过曲线网格】（Through Curve Mesh）曲面的创建；
·【缝合】（Sew）曲面功能的应用；
·【求和】(Unite)功能的应用；
·【求差】（Subtract）功能的应用；
·【抽壳】（Shell）功能的应用；
·【偏置面】（Offset Face）功能的应用；
·【组合投影】（Combined Curve Projection）功能的应用；
·【抽取几何体】(Extract Geometry)功能的应用；
·【扩大】(Enlarge)曲面功能的应用；
·【修剪和延伸】（Trim and Extend）功能的应用；
·【修剪的片体】（Trimmed Sheet）功能的应用；
·【N边曲面】(N-Sided Surface)的创建；
·【球】(Sphere) 的创建；
·【圆柱】(Cylinder) 的创建；
·【倒斜角】（Chamfer）功能的应用；
·【回转】（Revolve）功能的应用；
·如何创建唇特征。
7.1 电话机面壳产品造型
7.1.1 创建电话机面壳主体
启动UG，【新建】文件名Tel_top。
用【草图】、【拉伸】、【求差】、【求和】等操作，创建电话机面壳主体.

图7-1绘制草图

图7-7绘制草图
投影曲线，结果如图7-8所示。
局部放大图

图7-8 投影曲线
选择ZC-YC为绘图平面，绘制如图7-14所示的草图，先画R550的参考弧，再画三段直线，修剪、标尺寸。

图7-14 绘制草图
选择ZC-YC为绘图平面，绘制如图7-18所示的草图(一段圆弧加三段直线围成一个封闭线框)，注意约束圆弧与三条边线相切。

图7-18 绘制草图

图7-19 切出转轴部分
7.1.2 修饰面壳主体外形
将图7-8投影所得到的曲线设置为可见曲线，选择图7-20箭头所指面为绘图平面，绘图时捕捉图7-20中箭头所指三条曲线的端点绘制图7-21所示的两条圆弧，均约束与实体的相应边缘相切。
捕捉三条曲线端点
绘图平面

图7-20选择绘图平面
相切
相切

图7-21 绘制草图
选择图7-22箭头所指面为绘图平面，绘图时捕捉图7-22箭头所指三条曲线的端点绘制图7-23所示的两条圆弧，均约束与实体的相应边缘相切。
绘图平面

捕捉三条曲线端点

图7-22选择绘图平面
相切

相切

图7-23绘制草图
剩下的两个侧面均用相同的方法，捕捉相应的曲线端点绘制两条圆弧，且均约束与实体的相应边缘相切。
创建扫掠曲面。结果如图7-24所示。
4
1
3
2

图7-24 创建扫掠曲面
（5）创建一个基准面，该基准面相对ZC-YC面向+XC方向偏置28。后面的操作将多次使用该基准面。

图7-25生成另外三个扫掠曲面
原曲面
镜像曲面
镜像基准面

图7-26镜像曲面
替换曲面。
电话机面壳的四个侧面用相同的方法进行替换。
工具面
目标面

图7-27替换面
选择7.1.2（5）建立的基准平面为绘图面，绘制如图7-30所示的草图，注意草图中的一些曲线是通过【投影】实体上的曲面或边缘，并作适当的修剪延伸所得。
草图形状放大图

图7-30绘制草图

图7-33切减材料
7.1.3 创建听筒搁置位
选择XC-YC基准平面为绘图面，绘制如图7-34所示的草图，

图7-34绘制草图
投影曲线。

图7-35投影曲线
创建一个基准面。结果如图7-36所示。
指定曲线
生成的基准面

图7-36建立基准面
选择上一步建立的基准平面为绘图面，绘制如图7-37所示的草图（两段直线）。

图7-37绘制草图
选择XC-YC基准平面为绘图面，绘制如图7-39所示的草图（各为三段直线）。

听筒头部 听筒尾部
图7-39绘制草图
投影曲线。
图7-40投影曲线
用【基本曲线】连接图7-35和图7-40的投影曲线，听筒头部和尾部各连接成一个四方体的线框。结果如图7-41所示。

图7-41连接投影曲线
建立曲面。用【通过曲线网格】，将上一步围成的线框作成曲面，每个四方体线框要作六个曲面，结果如图7-42所示。

图7-42建立曲面
缝合曲面。将上一步所作曲面缝合起来变成实体。
切减听筒位置。【求差】，如果不能正确求差，则应先对缝合实体的上表面执行【替换面】操作。求差结果如图7-43所示。

图7-43切减听筒位置
边倒圆角。结果如图7-44所示。
抽壳。选择底面为删除的面，输入厚度值为2，完成抽壳。

7.1.4 创建部分功能结构
选择7.1.2（5）创建的基准平面为绘图面，绘制如图7-45所示的草图。
提取（投影）内侧线

图7-45绘制草图
【拉伸】图7-45绘制的曲线，输入起始值为75，结束值为-75，并与原实体【求和】，结果如图7-46所示。

图7-46拉伸特征
选择7.1.2（5）创建的基准平面为绘图面，绘制如图7-47所示的草图。
切减材料。结果如图7-48所示。
捕捉此二点画斜线

图7-47绘制草图

图7-48切减特征
以XC-YC为绘图平面，绘制如图7-49所示的草图（为一个矩形，长边为抽取（投影），并作适当修剪）。

图7-49绘制草图
切减材料。结果如图7-50所示。

图7-50切减材料
以7.1.2（5）创建的基准平面为绘图平面，提取（投影）内侧曲线绘制如图7-51所示的草图。

图7-51绘制草图
切减材料。结果如图7-52所示。

图7-52切减材料
拔模。拔模方向为+ZC，拔模面为转轴孔处两侧面，角度为1°，如图7-53所示。
参考线
拔模侧面

图7-53曲面拔模
替换面。选择如图7-54所示1所指的面（图中不可见）为目标面，2所指的面（上一步的拔模面）为工具面。用同样的方法替换另一侧的相应面。
2
1

图7-54替换面
边倒圆角。选择听筒放置位置的内侧边缘为倒圆边，倒圆半径为R2，如图7-55所示。

图7-55倒圆角
以XC-YC基准平面为绘图平面，绘制如图7-60所示的草图。
【拉伸】，选择图7-60所示的草图曲线，起始值为20，结束值为【直至下一个】，并与主体【求和】，结果如图7-61所示。

图7-60绘制草图

图7-61拉伸圆形加强筋
以XC-YC基准平面为绘图平面，提取(投影)曲线，并作适当修剪，绘制如图7-67所示的草图（一个矩形框）。
提取(投影)曲线

图7-67绘制草图
切减材料。结果如图7-68所示。
切减位置

图7-68切减材料

【草图】、【拉伸】，创建螺钉柱。

以XC-YC基准面为绘图平面，绘制如图7-72所示的草图。画的是两个小矩形，短边抽取(投影)图中的“参照曲线”，并作适当修剪，画完一侧小矩形后，通过中心线镜像得到另一侧的小矩形。
参照曲线

图7-72绘制草图
创建方柱。【拉伸】图7-72绘制的草图，并与主体【求和】。结果如图7-73所示。
1
2
建立方柱

图7-73创建方柱
替换面。选择图7-73箭头1所指面的对面为目标面，箭头2所指的面为工具面。另一个方柱的相应面同样替换。
替换面。用上一步的方法替换图7-74所示的两个侧面。另一个方柱的相应面同样替换。
替换结果

目标面
工具面

图7-74替换面

【草图】、【拉伸】，创建螺钉柱。

绘制投影曲线。以XC-YC基准平面为绘图平面，绘制如图7-77所示的草图。

图7-77绘制草图
投影曲线。结果如图7-78所示。

图7-78投影曲线
创建组合投影曲线的草绘曲线
（1）先以XC-YC基准平面为绘图平面，绘制图7-79所示的曲线，是一段直线，两端捕捉图7-78投影曲线的端点绘制而成。
（2）然后以ZC-XC基准平面为绘图平面，绘制图7-80所示的曲线，是一段圆弧，两端捕捉图7-78投影曲线的端点绘制而成。
（3）【组合投影】，第一方向投影曲线选（1）完成的曲线，投影方向为+ZC；第二方向投影曲线选（2）完成的曲线，投影方向为-YC。结果如图7-81所示。
绘制的直线

图7-79绘制一段直线
绘制的圆弧

图7-80绘制一段圆弧
组合投影曲线

图7-81创建组合投影曲线
提取面。单击【抽取几何体】图标，在弹出的对话框中单击图标，选择如图7-82所示的面。

图7-82抽取面
创建曲面。【通过曲线网格】，主线串分别选图示1曲线，交叉线串选图示2曲线。结果如图7-83所示。
1
2

图7-83创建网格曲面
扩大曲面。选择提取的侧面，向U方向扩大到超过上一步完成的曲面，结果如图7-84所示。

图7-84扩大曲面
修剪曲面。用刚创建的几个面相互裁剪并缝合生成实体，然后和主体求和，结果如图7-85所示。

图7-85修剪和缝合曲面

切减翻盖孔。切减结果如图7-88所示。

偏距方条。如图7-89所示。

图7-89偏距特征
【实例特征】——【矩形阵列】阵列结果如图7-92所示。

图7-90【实例】对话框 图7-91输入参数

图7-92阵列特征
【实例特征】——【镜象特征】，镜象结果如图7-94所示。

图7-93选择镜象特征

图7-94镜象特征
以XC-YC为绘图平面，绘制图7-95所示的草图（为4个小矩形，矩形的三条边约束与实体的相应边共线，剩下一边通过尺寸1.2确定，另一侧通过中心线镜像而得）。拉伸，然后将拉伸生成的实体与电话机面壳主体合并，结果如图7-96箭头所指。

4个小矩形
放大图

图7-95绘制草图

图7-96拉伸实体
替换面。如图7-97所示。用同样的方法替换另外两个方柱的相应侧面。
2
1

图7-97替换面
【拉伸】创建外型加强筋。结果如图7-98所示。

图7-98创建外型加强筋
阵列外型加强筋。结果如图7-99所示。

图7-99阵列外型加强筋
镜象特征外型加强筋，结果如图7-100所示。

图7-100镜象特征
修剪外型加强筋。绘制如图7-101所示的草图（两个矩形线框），修剪结果如图7-102所示。
切减材料。绘制图7-103所示的草图（一个矩形线框），切减结果如图7-104所示。

图7-101绘制草图

图7-102修剪外型加强筋

图7-103绘制草图

图7-104切减材料
替换面。结果如图图7-105所示。用同样的方法替换另一方柱侧面。
替换结果
1
2

图7-105替换面
7.1.5 创建按键部位
用创建【草图】、投影曲线、拉伸、求和、求差、偏置面、替换面、阵列等操作，创建按键部位。

图7-106绘制草图

偏置面

图7-110偏置面

图7-114绘制草图

图7-115投影曲线

创建N边曲面。选择大椭圆为边界线，然后将【中心平面】调到65（上凸）；再选小椭圆为边界线，将【中心平面】调到20（下凹），结果如图7-123所示。

图7-123创建N边曲面

图7-125用面缝合生成的实体与主体求差
创建按钮孔。结果如图7-127所示。

图7-126绘制草图

图7-127创建按钮孔
创建图7-128中箭头所示的沉孔结构。

圆柱拔模后 求差后
图7-128创建沉孔
7.1.6 创建其他功能结构
用【草图】、拉伸、投影曲线、求和、求差、替换面、管道、偏置面、拔模、等功能，完成电话机面壳的设计，结果如图7-158所示。
投影面

图7-139绘制草图 图7-140投影曲线

图7-158电话机面壳完成图

32

7.2 电话机底壳产品造型
7.2.1 创建电话机底壳主体
新建文件，输入文件名tel_bot。
用【草图】、拉伸、扫掠曲面、投影曲线、求和、求差、替换面、变半径倒圆、回转、偏置面、拔模、等功能，完成电话机底壳的设计。
以下仅附部分插图。
以电话机底壳的底面为绘图平面，绘制图7-165所示的草图。
后侧

图7-165绘制草图
用【直线】功能，将上一步完成的曲线和底壳相应的端点连接起来，如图7-166所示。

图7-166连接直线
扫掠曲面。完成如图7-167所示的四个曲面。

图7-167扫掠曲面
替换面。替换结果如图7-168所示。

图7-168替换面
以XC-YC为绘图平面，绘制图7-171所示的草图，所标尺寸均为所画直线到实体最外边缘的距离。

图7-171绘制草图
投影曲线。选取上一步完成的草图，图7-172所指的面为投影曲面，投影方向为+ZC(有一条为-ZC)。
投影曲面

图7-172投影曲线
扫掠曲面。完成如图7-175所示的四个曲面。

图7-175扫掠曲面

7.2.2 创建后侧插线孔

7.2.3 创建螺钉柱

图7-187绘制草图

图7-188创建螺钉孔

7.2.4 创建侧面接线插座

7.2.5 创建接线孔位的其他结构

7.2.6 创建电池盒其他结构
创建电池盒加强筋。以上一步的绘图面绘制如图7-214所示的草图，将绘制好的上端草图以XC轴为中心线镜像到下端，输入拉伸参数，起始值为0，结束值为12.2，并与主体【求和】。电池盒加强筋创建结果如图7-215所示。

图7-214绘制草图

图7-215电池盒加强筋创建结果

7.2.7 创建底壳其他结构

【偏置面】，选择实体的上表面向上偏置1mm，如图7-224所示。
上表面

图7-224偏置面
【拉伸】，选择偏置后的实体上表面的外侧相切边缘，沿-ZC方向拉伸，输入拉伸参数如图7-225所示，并与主体【求差】。

图7-225拉伸求差

倒圆角。图7-227箭头所指的相切边缘为圆角边，半径值为0.4。
圆角边

图7-227倒圆角