杯形容器设计说明书.docx

1、杯形容器设计说明书杯形容器设计说明书 姓名：张风光 余顺双 漆济生1.设计任务要求：1.1 已知条件和尺寸要求 内径尺寸 内壁高度尺寸 外形轮廓形状不限，壁厚 底部厚度基本尺寸为10mm 底孔内切圆直径孔壁为柱面，与塞子柱面间隙配合，配合结合面高度 孔投影轮廓线凸台：机器人装配夹持部位，基本尺寸1.2 设计目的要求设计并加工制作出一个杯体与杯底的塞子，如下图所示： 2.任务分析及设计 由题目可知容器内壁不需设计已给出形状尺寸，需要设计的有容器外轮廓形状尺寸和容器底部塞子的形状尺寸。材料初步选择为中碳钢。2.1容器外轮廓设计题目对外轮廓给出的要求只限壁厚不能小于4mm。考虑到容器的质感和美观，本

2、组决定外轮廓以四段圆弧相切连接而成，直线给人以紧张感，但圆弧给人的第一印象就是舒适和和谐，正如我们熟悉的太极图中鱼形的半圆是“喜悦”依偎在“努力”的半圆之上;于是紧张与和谐在这个无所不包的圆弧里合二为一。在当今构建和谐社会的大形势下，一切以和谐为主。因此杯体的外形有下面有两种方案：方案一：四段圆弧相切连接，杯底无圆槽 尺寸如下： 该弧形构成的壁厚最薄处为第三的一段圆弧象限点处，所以只需保证该处壁厚大于4mm即可。在设计零件图上实测该处壁厚为4.56mm，满足尺寸要求。方案二：四段圆弧相切连接，杯底有圆槽 尺寸如下：该方案不同于方案一的是在杯体的底部增加了一圆槽，而且在杯底棱线处倒圆角，该圆槽充

3、分保证了题目的要求。具体尺寸见其二维零件图。两方案比较： 很显然，方案二考虑了杯体的重量和材料的成本问题。而且在美观上方案二要比方案一要好些。但是，圆槽会给加工带来一定的麻烦，但是，杯体的设计和加工是在比赛之前完成的，因此，这对设计的影响不是很大。因此，容器外轮廓设计的选择为方案二。2.2 底部塞子形状尺寸设计根据题目要求大于四段圆弧和四段直线且每段长度大于8mm总长大于120mm的要求，而且根据杯底内孔的形状以及他们的配合公差设计，塞子形状尺寸设计有以下两种方案。方案一：底部塞子采用正五边形倒角而成 塞子形状设计如下图 以此设计零件图在ug中分析各弧线长度：10.05mm，直线长度14.53

4、mm，外形轮廓总长为122.9mm，满足题目要求。在ug中计算杯体质量为 1.059114786 kg。方案二：底部塞子采用圆上截正方形而成 塞子形状设计如下图 以此设计零件图在ug中分析各弧线长度：15.82mm，直线长度15.19mm，外形轮廓总长为124.04mm，满足题目要求。在ug中计算杯体质量为 0.981413 kg。两方案比较： 方案一看似符合题目条件，但是在配合公差的设计中就很难去标注尺寸，起原因是其与内孔结合面处相对的面不是平行的。而方案二就克服了这点，并且使得加工更加简单，材料的成本和利用率也大大提高。因此，方案二是首选方案。2.3杯体与塞子柱面配合公差设计 底部塞子设计应考虑后面的漏水测试要求漏水越少得分越高的要求，故公差配合间隙越小越好。而另一个拉力测试则要求拉力越小得分越高故配合公差间隙越大越好。这两项之间存在着一定的矛盾，需要找到一个比较平衡的配合公差。经过查表分析取的间隙配合。故杯体上孔的尺寸偏差为，塞子上外形轮廓尺寸偏差为。2.4杯体团队标识设计 初步确定如图： 2.5做出杯体与塞子零件图2.5.1方案一的杯体与塞子零件图 2.5.2方案二的杯体与塞子零件图3.做出杯体与塞子及配合三维图 见电子文档4.附页比赛分值分析 设计时用，这里不再写出。