《逆向工程與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)》 課件 項(xiàng)目四 水陸兩棲車逆向造型及創(chuàng)新設(shè)計(jì)

4.1

水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集

凸輪分割器是一種弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件作間隙分度運(yùn)動(dòng)。它具有高速性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳遞扭矩大，定位時(shí)自鎖，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，噪音低、壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，是代替槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等傳統(tǒng)間歇機(jī)構(gòu)的理想產(chǎn)品，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用配套于各種組合機(jī)械、機(jī)床加工中心、煙草機(jī)械、化工灌裝機(jī)械，印刷機(jī)械、電器制造裝配自動(dòng)生產(chǎn)線等需要把連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)動(dòng)作的各種自動(dòng)化機(jī)械上，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

本項(xiàng)目弧面凸輪逆向設(shè)計(jì)及質(zhì)量檢測(cè)學(xué)習(xí)情景來(lái)源于企業(yè)真實(shí)案例。

弧面凸輪是如圖所示的是某生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中凸輪分割器的核心部件。

項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集

本項(xiàng)目水陸兩棲車逆向造型及創(chuàng)新設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情景來(lái)源于全國(guó)職業(yè)院校技能大賽高職組工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)賽項(xiàng)，該賽項(xiàng)按照汽車行業(yè)工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)崗位真實(shí)工作過(guò)程設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容。主要包括三維數(shù)據(jù)采集、逆向建模、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、CNC編程與加工、3D打印、裝配驗(yàn)證等前沿的知識(shí)、技術(shù)技能以及職業(yè)素養(yǎng)等內(nèi)容，全面檢驗(yàn)學(xué)生工業(yè)設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

本項(xiàng)目在引入賽項(xiàng)國(guó)賽真題的基礎(chǔ)上，結(jié)合課程教學(xué)實(shí)施具體情況，對(duì)賽題的部分任務(wù)適當(dāng)調(diào)整，以保證學(xué)生在有限的課程教學(xué)時(shí)間內(nèi)達(dá)到賽題的核心能力考核標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集

某玩具廠需開(kāi)發(fā)一款水陸兩棲遙控特技車，如圖

所示?，F(xiàn)需要在已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，按照已選定的電動(dòng)機(jī)和電源等條件進(jìn)行水陸兩棲遙控特技車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行部分創(chuàng)新設(shè)計(jì)和零部件的3D打印、裝配并驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。水陸兩棲車產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集水陸兩棲車三維掃描儀選型由于水陸兩棲車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特征尺寸較小，選用一款雙光源三維掃描儀，可以使用紅外光源也可以切換藍(lán)色激光光源。紅外光源可以使用特征拼接，掃描特征豐富的產(chǎn)品；激光光源可以掃描反光、黑色材質(zhì)，掃描精度高，細(xì)節(jié)特征掃描效果好。根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)選用藍(lán)色激光光源進(jìn)行掃描。項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集雙光源三維掃描儀簡(jiǎn)介雙光源手持三維掃描儀，是將藍(lán)色激光光源與VCSEL不可見(jiàn)光（紅外結(jié)構(gòu)光）光源集于一款設(shè)備，通過(guò)兩種光源，有效減少自然環(huán)境光對(duì)掃描數(shù)據(jù)的干擾，可掃描多種材質(zhì)的物體表面。相比于可見(jiàn)光光源，使用VCSEL不可見(jiàn)光光源掃描過(guò)程體驗(yàn)，更友好，更舒適。雙光源手持三維掃描儀既有VCSEL不可見(jiàn)光光源的快速高效，又兼顧激光的精度和細(xì)節(jié)，兼顧掃描效率的同時(shí)，也可以保證掃描的數(shù)據(jù)質(zhì)量，滿足用戶多重需求。該產(chǎn)品具有掃描速度快，獲取數(shù)據(jù)完整，重量輕，手持設(shè)備掃描輕松的特點(diǎn)；并且支持高精度重復(fù)操作，兼容多種掃描物體材質(zhì)，黑色或者反光表面仍可精準(zhǔn)掃描，快速實(shí)現(xiàn)多類物體的三維數(shù)字化。主要應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空航天、重工機(jī)械、文物雕塑、家居建材、醫(yī)療健康等眾多行業(yè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量級(jí)全尺寸檢測(cè)、逆向設(shè)計(jì)、增材制造及其他應(yīng)用。項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集雙光源三維掃描儀簡(jiǎn)介項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集雙光源三維掃描儀操作流程圖項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集1、雙光源三維掃描儀硬件安裝及調(diào)試項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集2、雙光源三維掃描儀的標(biāo)定項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集3、雙光源三維掃描儀分辨率設(shè)置表4-1-1雙光源三維掃描儀激光掃描分辨率選擇分辨率點(diǎn)距（毫米）高細(xì)節(jié)默認(rèn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)距為0.2中細(xì)節(jié)默認(rèn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)距為0.5低細(xì)節(jié)默認(rèn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)距為1.0

分辨率：分辨率越高，細(xì)節(jié)越好，選擇不同分辨率對(duì)應(yīng)著不同點(diǎn)距，可拖動(dòng)滑動(dòng)塊到刻度尺其他位置，靈活選擇點(diǎn)距，激光掃描點(diǎn)距范圍為0.1毫米~3.0毫米。選擇“高細(xì)節(jié)”，可以采集更多物體數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存要求相對(duì)較高。項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集4、雙光源三維掃描儀環(huán)境光亮度設(shè)置表4-1-2調(diào)整環(huán)境光亮度

太亮合適太暗項(xiàng)目四4.1水陸兩棲車三維數(shù)據(jù)采集5、水陸兩棲車三維掃描

使用標(biāo)定完成的雙光源手持三維掃描儀對(duì)水陸兩棲車進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集。將掃描完成的水陸兩棲車三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)出，為后續(xù)的逆向曲面設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。感謝您的聆聽(tīng)Thankyouforlistening主講：劉鑫（浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）4.2水陸兩棲車逆向造型設(shè)計(jì)項(xiàng)目四

4.2

水陸兩棲車逆向造型設(shè)計(jì)

（a）正面

（b）反面圖4-2-1水陸兩棲車上蓋

本案例水陸兩棲車上蓋的整體結(jié)構(gòu)比較多，車身線條特征明顯，外表面為自由曲面，內(nèi)表面大部分是細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)特征，需要利用逆向設(shè)計(jì)軟件完成水陸兩棲車上蓋逆向曲面造型設(shè)計(jì)。項(xiàng)目四

4.2

水陸兩棲車逆向造型設(shè)計(jì)水陸兩棲車逆向設(shè)計(jì)思路建立產(chǎn)品坐標(biāo)系創(chuàng)建上表面1創(chuàng)建上表面2創(chuàng)建側(cè)圍曲面1創(chuàng)建側(cè)圍曲面2創(chuàng)建上頂面項(xiàng)目四

4.2

水陸兩棲車逆向造型設(shè)計(jì)水陸兩棲車逆向設(shè)計(jì)思路創(chuàng)建車尾曲面創(chuàng)建車頭曲面修剪曲面完成上蓋曲面創(chuàng)建上蓋實(shí)體細(xì)節(jié)特征及倒圓角鏡像實(shí)體完成整體特征項(xiàng)目四

4.2水陸兩棲車逆向造型設(shè)計(jì)水陸兩棲車逆向設(shè)計(jì)思路創(chuàng)建內(nèi)表面特征構(gòu)建最終實(shí)體感謝您的聆聽(tīng)Thankyouforlistening主講：劉鑫（浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水陸兩棲車由上殼體、下殼體、電池、電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)和車輪等多個(gè)組件構(gòu)成，如圖4-3-1所示。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)車輪轉(zhuǎn)變成其行進(jìn)的推力，以克服水陸兩棲車在陸地或水中航行的阻力。外形為多個(gè)規(guī)則和不規(guī)則平面或曲面構(gòu)成。

前期已經(jīng)完成了水陸兩棲車上蓋的三維數(shù)據(jù)采集和逆向造型設(shè)計(jì)，項(xiàng)目要求產(chǎn)品外形參考原有上蓋外形，考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性從市場(chǎng)上采購(gòu)部分配件，完成水陸兩棲車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1、電池蓋2、電池3、車輪4、齒輪箱5、電機(jī)6、上殼體7、電路板8、下殼體圖4-3-1水陸兩棲車結(jié)構(gòu)示意圖項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)本任務(wù)要求設(shè)計(jì)的水陸兩棲車總體布置如圖4-3-2（a）所示，外形尺寸為：長(zhǎng)150mm左右，寬140mm左右，總高80mm左右，軸距由車身上蓋模型決定。根據(jù)制定的總體布置方案及選定的配件，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機(jī)械制圖、模具設(shè)計(jì)與制造、人體工程學(xué)、3D打印等專業(yè)相關(guān)知識(shí)，使用提供的電機(jī)、車輪、電池、遙控器及接收板、開(kāi)關(guān)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，可選用提供的標(biāo)準(zhǔn)件。最終完成設(shè)計(jì)零件的三維造型，并進(jìn)行三維虛擬裝配。根據(jù)要求對(duì)水陸兩棲車下蓋、傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)殼體、電機(jī)安裝殼體進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)要求如下：1、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪、軸、支承板等零件，要求根據(jù)圖4-3-2（a）所示的傳動(dòng)路線示意圖，根據(jù)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，采用三級(jí)直齒圓柱齒輪減速傳動(dòng)，總傳動(dòng)比35~40，每級(jí)傳動(dòng)比為2~4，四輪均為驅(qū)動(dòng)輪，同一側(cè)的車輪用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，前后兩輪轉(zhuǎn)速和方向一致。所有軸與孔采用基孔制間隙配合，軸孔公差不大于8級(jí)，將電機(jī)安裝在電機(jī)保護(hù)殼，然后連接到傳動(dòng)支承板上，要求電機(jī)做防水密封處理。結(jié)構(gòu)合理，軸與齒輪定位準(zhǔn)確、傳動(dòng)可靠。設(shè)計(jì)電機(jī)安裝殼體與傳動(dòng)支承板連接可靠，保證密封。

（a）總體布置圖

（b）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)物圖4-3-2水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2、行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)特技車的行走系統(tǒng)，要求使用提供的車輪等配件。3、車身下蓋設(shè)計(jì)車身下蓋外形與上蓋外輪廓形狀吻合，外殼下蓋與上蓋輪廓布局風(fēng)格類似，外形美觀。信號(hào)接收PCB板安裝在上蓋內(nèi)部，要求在下蓋上設(shè)計(jì)電池安裝盒，需要保證電池盒安裝可靠，電池安裝方便且有固定密封結(jié)構(gòu)，電池安裝時(shí)不需要拆裝電池盒蓋以外的零部件。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、上蓋的連接安裝要求設(shè)計(jì)車身下蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使各系統(tǒng)合理定位安裝在車身上連接成一個(gè)整體。傳動(dòng)系統(tǒng)定位合理，連接可靠，與上蓋之間結(jié)合面吻合度高。4、裝配圖及零件圖繪制根據(jù)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，生成總體裝配圖及傳動(dòng)系統(tǒng)左右支承板、電機(jī)安裝前端殼體、電機(jī)安裝后端殼體及第二級(jí)傳動(dòng)雙聯(lián)齒輪的零件圖。要求裝配關(guān)系表達(dá)清晰正確，配合公差表達(dá)正確，視圖選擇合理，有爆炸圖。項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的從市場(chǎng)采購(gòu)的水陸兩棲車配件如下：1、電機(jī)及信號(hào)接收PCB板圖4-3-3為電機(jī)及信號(hào)接收PCB板外觀與接線圖，該電機(jī)為130直流電機(jī)，噪音低，啟動(dòng)電流小。電機(jī)外形參數(shù)經(jīng)直接測(cè)量實(shí)物，外形尺寸為20mm×15mm×35mm，接收板外形尺寸66.5mm×30.5mm×4.5mm，接收板上帶電源開(kāi)關(guān)，此配件通過(guò)螺釘直接安裝在水陸兩棲車上蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)即可。2、電池圖4-3-4為電池外形，Φ15×50，900mAh，3.7V。圖4-3-3電機(jī)及接收板

圖4-3-4電池外觀圖項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3、車輪圖4-3-5為車輪外觀圖，該車輪空心結(jié)構(gòu)采用螺旋槳排水車輪，螺旋槳結(jié)合外圈橡膠防滑帶，可以隨時(shí)隨地切換游玩場(chǎng)地，輪胎內(nèi)部為ABS塑料，外徑尺寸經(jīng)測(cè)量為直徑70mm，車輪的孔徑為直徑11mm，車輪用螺釘從側(cè)面固定在動(dòng)力輸出軸上。圖4-3-5

車輪外觀圖項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)4、傳動(dòng)軸提供傳動(dòng)軸Φ3mm，數(shù)量10根，學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)需求選用合適長(zhǎng)度自行測(cè)量處理。5、密封圈圖4-3-6為電池蓋密封圈，數(shù)量1個(gè)，外框外形尺寸為63mm×36mm×2mm，內(nèi)框外形尺寸為58mm×31mm×2mm。圖4-3-6

電池蓋密封圈項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則1、材料的合理選擇任何產(chǎn)品都由材料組成。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，首要考慮的是材料的合理應(yīng)用。材料不僅取決于產(chǎn)品的基本功能，還取決于產(chǎn)品的價(jià)格。因此，在選擇材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品市場(chǎng)定位和產(chǎn)品功能選擇材料。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是越繁雜越好，反之，在達(dá)到產(chǎn)品功能的前提條件下，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)潔明了越好，簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)制造安裝上越簡(jiǎn)單。產(chǎn)品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須達(dá)到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，包括所有固定按鈕、加強(qiáng)筋、卡扣、螺絲柱等。3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化產(chǎn)品外觀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)并制造模具進(jìn)行注射成型，開(kāi)展產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保產(chǎn)品能夠根據(jù)模具進(jìn)行加工。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠，模具無(wú)法完成或難以完成是不符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。作為結(jié)構(gòu)工程師，要掌握模具，了解模具的主要結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品注射成型方法、脫模形式等，只有這樣才能在設(shè)計(jì)產(chǎn)品外觀時(shí)盡量避免簡(jiǎn)化模具。項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---壁厚壁厚的大小取決于產(chǎn)品需要承受的外力、是否作為其他零件的支撐、承接柱位的數(shù)量、伸出部分的多少以及選用的塑膠材料而定。一般的熱塑性塑料壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)以4mm為限。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品不但增加物料成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，增加生產(chǎn)成本。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來(lái)看，過(guò)厚的產(chǎn)品增加引致產(chǎn)生空穴氣孔的可能性，大大削弱產(chǎn)品的剛性及強(qiáng)度。1、平面準(zhǔn)則最理想的壁厚分布無(wú)疑是切面在任何一個(gè)地方都是均一的厚度，均一的壁厚是非常重要的。但為滿足功能上的需求以致壁厚有所改變總是無(wú)可避免的，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成漸次的改變，并且在不超過(guò)壁厚3:1的比例下進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此情形，由厚膠料的地方過(guò)渡到薄膠料的地方應(yīng)盡可能順滑。太突然的壁厚過(guò)渡轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)致因冷卻速度不同和產(chǎn)生亂流而造成尺寸不穩(wěn)定和表面問(wèn)題。2、轉(zhuǎn)角準(zhǔn)則

壁厚均一的要求在轉(zhuǎn)角的地方也同樣需要，以免冷卻時(shí)間不一致。冷卻時(shí)間長(zhǎng)的地方就會(huì)有收縮現(xiàn)象，因而發(fā)生部件變形和撓曲。此外，尖銳的圓角位通常會(huì)導(dǎo)致部件有缺陷及應(yīng)力集中，尖角的位置亦常在電鍍過(guò)程后引起不希望的物料聚積。集中應(yīng)力的地方會(huì)在受負(fù)載或撞擊的時(shí)候破裂。較大的圓角提供了這種缺點(diǎn)的解決方法，不但減低應(yīng)力集中的因素，且令流動(dòng)的塑料流得更暢順和成品脫模時(shí)更容易。項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---卡扣

卡扣是連接兩個(gè)零件的一種非常簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且快速的連接鎖定方式，在強(qiáng)度要求不高的情況下可以用于代替螺絲固定。扣位設(shè)計(jì)在于“扣”，需要結(jié)合緊密，保證測(cè)試強(qiáng)度，達(dá)到安裝目的即可?？鄢Ｗ鲈谘b飾件固定、面底殼組裝、屏幕固定、按鍵限位、蓋體扣合等結(jié)構(gòu)處。

所有類型的卡扣接頭都有一個(gè)共同的原理，即一個(gè)部件的突出卡鉤，在連接操作過(guò)程中會(huì)短暫地偏轉(zhuǎn)，并在配合部件的凹陷處卡住。在設(shè)計(jì)卡扣時(shí)，特別需要考慮裝配過(guò)程中的操作力和拆除過(guò)程中的拆除力。卡扣設(shè)計(jì)有很大的靈活性，由于在配合過(guò)程中需要一定的彈性，故卡扣連接結(jié)構(gòu)常用在塑膠零件上。項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---卡扣卡扣主要有如下幾種基本形式：1、懸臂卡扣懸臂卡扣裝配時(shí)主要承受彎曲力，如圖4-3-8所示的卡扣連接方式具有很大的保持力，同時(shí)從箭頭處缺口按壓彈臂卡扣，也可以實(shí)現(xiàn)輕松拆卸。圖4-3-8

按壓拆卸懸臂卡扣項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---卡扣卡扣主要有如下幾種基本形式：1、懸臂卡扣如圖4-3-9所示的面板模塊上的四個(gè)懸臂卡扣可將模塊牢牢地固定在底座上，同時(shí)扣合面帶有一定斜度，在需要時(shí)仍可將模塊移除。如圖4-3-10所示的非連續(xù)環(huán)形卡扣設(shè)計(jì)，與后面所說(shuō)環(huán)形卡扣近似；在環(huán)形卡扣上增加一些切口，使卡扣具有更好的彈性，同時(shí)安裝時(shí)卡扣受力也變?yōu)橹饕惺軓澢Α?/p>

圖4-3-9

四邊懸臂卡扣

圖4-3-10

非連續(xù)環(huán)形卡扣設(shè)計(jì)項(xiàng)目四

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水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---卡扣2、U型卡扣屬于懸臂彈性卡扣的一種，在簡(jiǎn)單懸臂卡扣基礎(chǔ)上，增加U型結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加卡扣彈性，如圖4-3-11所示。U型卡扣可以具有很大的扣合保持力，同時(shí)，U型槽的存在，使得拆卸時(shí)可以手動(dòng)撥動(dòng)卡扣，方便拆卸。這種卡扣結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于電池蓋及一些需要多次拆卸的卡扣結(jié)構(gòu)。3、扭力卡扣裝配時(shí)卡扣主要承受扭力（剪切力），常用于需要多次拆卸的卡扣結(jié)構(gòu)，如連接器扣合。不同于U型卡扣，扭力彈性卡扣，主要是通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)軸（或扭轉(zhuǎn)支點(diǎn)）傳遞力矩實(shí)現(xiàn)卡扣的扣合與拆卸，如圖4-3-12所示。

圖4-3-11U型卡扣

圖4-3-12扭力卡扣項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---卡扣4、環(huán)形卡扣環(huán)形卡扣呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，卡扣裝配時(shí)承受多方向應(yīng)力，通過(guò)一整圈連續(xù)的卡扣，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)零件的連接，如圖4-3-13所示。這種卡扣常用于筆筒、燈罩等產(chǎn)品，由于卡扣是連續(xù)一整圈，本身不具有彈性，扣合與拆卸過(guò)程，主要通過(guò)零件材料本身變形，故卡扣扣合量一般做的比較小。5、球形卡扣球形卡扣也主要是依靠零件材料本身變形實(shí)現(xiàn)扣合與拆卸；不同于環(huán)形卡扣的是，其卡扣部分是一個(gè)球面，連接后的兩個(gè)零件可以沿球心實(shí)現(xiàn)一定角度的三維旋轉(zhuǎn)，如圖4-3-14所示。

圖4-3-13環(huán)形卡扣

圖4-3-14球形卡扣項(xiàng)目四

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水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---加強(qiáng)筋

加強(qiáng)筋主要用于加強(qiáng)產(chǎn)品的殼體強(qiáng)度，增加剛性，防止產(chǎn)品變形扭曲，而且不會(huì)因?yàn)樵黾恿藙傂远鴮?dǎo)致產(chǎn)品外觀表面縮水等不良問(wèn)題，是降低產(chǎn)品單價(jià)成本，增加產(chǎn)品強(qiáng)度的最佳方式。1、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)原則:（1）加強(qiáng)筋的厚度應(yīng)小于被加強(qiáng)的產(chǎn)品壁厚，防止連接處產(chǎn)生凹陷。（2）加強(qiáng)筋的高度不宜過(guò)高，一般高度小于3倍壁厚。否則會(huì)使筋部受力破壞，降低自身剛性。增加產(chǎn)品的剛度，應(yīng)增加加強(qiáng)筋的數(shù)目而不應(yīng)增加其高度。（3）加強(qiáng)筋的斜度可大些，一般應(yīng)大于1.5°，方便脫模，避免頂出時(shí)損傷產(chǎn)品表面。（4）加強(qiáng)筋根部圓角會(huì)影響加強(qiáng)筋根部厚度，從而間接影響縮痕，因此圓角也不能過(guò)大，如一定需要，圓角半徑最好不大于壁厚的0.25。（5）多條加強(qiáng)筋要分布得當(dāng)，排列相互錯(cuò)開(kāi)，以減少收縮不均。（6）一般加強(qiáng)筋都是加斜骨，目的是避免困氣，有利于注塑及強(qiáng)度。項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)形式（1）當(dāng)有多條加強(qiáng)筋交叉連接時(shí)，注意防止材料局部集中堆積，避免背部產(chǎn)生縮痕，可參考以下方式設(shè)計(jì)。圖4-3-15不同的加強(qiáng)筋截面形狀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---加強(qiáng)筋項(xiàng)目四

4.3

水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)形式（3）加強(qiáng)筋與外壁連接時(shí)，盡量保持加強(qiáng)筋與外壁垂直，如圖4-3-17所示。（a）不合理的設(shè)計(jì)

（b）理想的設(shè)計(jì)

圖4-3-17加強(qiáng)筋與外壁連接設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---加強(qiáng)筋（4）為了增加產(chǎn)品的剛度，應(yīng)增加加強(qiáng)筋的數(shù)目而不是高度，加強(qiáng)筋應(yīng)設(shè)計(jì)的矮一些，多一些為好。（5）如果空間允許，加強(qiáng)筋或螺絲柱等結(jié)構(gòu)避免設(shè)計(jì)在比較陡的斜面上，無(wú)法避免時(shí)注意做防縮處理。項(xiàng)目四

4.3水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)形式（6）如果螺絲柱或者立柱過(guò)高或者需要承受一定的力度時(shí)，就需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋以增強(qiáng)其強(qiáng)度，如圖4-3-18所示。加強(qiáng)筋的大端厚度，取值范圍在0.4t~0.60t，一般取值是料厚的50%。加強(qiáng)筋的高度，一般要求不大于3t。加強(qiáng)筋距離零件表面的距離，一般要求不小于1.00mm。圖4-3-18立柱加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)---加強(qiáng)筋項(xiàng)目四

4.3水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路1、根據(jù)上蓋逆向設(shè)計(jì)結(jié)果，鏡像后修剪中間過(guò)渡曲面后設(shè)計(jì)下蓋外曲面。2、根據(jù)上殼特征完成下蓋細(xì)節(jié)特征設(shè)計(jì)。3、根據(jù)提供的電池外形尺寸完成下蓋電池盒蓋設(shè)計(jì)。4、根據(jù)配合特征來(lái)完成下殼內(nèi)部的電池盒、密封圈等安裝位置的配合設(shè)計(jì)。項(xiàng)目四

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水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路5、將DX中三維模型導(dǎo)出STP格式后導(dǎo)入中望三維軟件，使用中望軟件的提取造型命令逐個(gè)導(dǎo)入提取生成單獨(dú)零件。6、投影根據(jù)上下殼相關(guān)特征邊進(jìn)行投影，設(shè)計(jì)齒輪箱外形。7、測(cè)量馬達(dá)外形尺寸，設(shè)計(jì)馬達(dá)外殼并和齒輪箱結(jié)合設(shè)計(jì)出完整的齒輪箱形狀，進(jìn)行抽殼得到齒輪箱主體。8、根據(jù)前后輪軸間距設(shè)計(jì)齒輪，確定嚙合后的齒輪尺寸大小，畫(huà)出草圖以便于后面調(diào)取齒輪。項(xiàng)目四

4.3水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水陸兩棲車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路9、繪制齒輪箱上下蓋連接的過(guò)渡，使用凸柱與止口，加固連接。

（齒輪箱上蓋配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）10、保證齒輪箱與下殼連接牢固，創(chuàng)建平面投影凸柱輪廓繪制螺絲孔固定位置。

（齒輪箱下蓋配合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）11、使用軟件齒輪命令，調(diào)入各個(gè)傳動(dòng)齒輪。12、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)參數(shù)，動(dòng)畫(huà)仿真驗(yàn)證。項(xiàng)目四

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水陸兩棲