SolidWorks在塑料轉(zhuǎn)向輪設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2013-06-11 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

本文以塑料轉(zhuǎn)向輪支架為例,介紹了SolidWorks造型功能。該塑料轉(zhuǎn)向輪有較復(fù)雜的結(jié)構(gòu),所用命令較多,體現(xiàn)了SolidWorks進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活功能。

0.前言
塑料轉(zhuǎn)向輪是我們?yōu)槟彻鹃_發(fā)的一個(gè)新產(chǎn)品,如圖一所示。設(shè)計(jì)過程中要考慮分型面、注塑模拔模斜度和結(jié)構(gòu)的健壯性,結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單、實(shí)則復(fù)雜。本文主要使用了SolidWorks的拉伸增料、切除減料、旋轉(zhuǎn)增料、旋轉(zhuǎn)減料、鏡像、圓角等功能。

1.支架基本實(shí)體的形成

1.1啟動(dòng)SolidWorks
單擊“文件”-“新建”,建立一個(gè)新“零件”文件,及時(shí)保存在指定的文件夾中。

1.2生產(chǎn)轉(zhuǎn)向輪支架主體軸
打開一個(gè)基準(zhǔn)面,生成草圖。根據(jù)轉(zhuǎn)向輪支架的基本形狀,為了更好的使用軸側(cè)圖觀察,應(yīng)選用“上視”作為第一個(gè)基準(zhǔn)面。
根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸,生成草圖圓,拉伸成凸臺(tái)實(shí)體。拉伸高度按照設(shè)計(jì)高度,拔模斜度為0.3°。如圖二所示。

1.3生成支架輪子轉(zhuǎn)向部分實(shí)體
由于轉(zhuǎn)向輪主體軸與支架輪子轉(zhuǎn)向軸不在一個(gè)平面上,所以要建立相應(yīng)距離的基準(zhǔn)面。以右視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn),偏移相應(yīng)的距離,建立基準(zhǔn)面,如圖三所示。

然后在基準(zhǔn)面一上建立旋轉(zhuǎn)草圖,并指定旋轉(zhuǎn)軸。

退出草圖,使用“旋轉(zhuǎn)增料”命令,旋轉(zhuǎn)360°,生成支架輪子轉(zhuǎn)向部分實(shí)體。注意,在“旋轉(zhuǎn)”命令選項(xiàng)中,選擇“合并實(shí)體”。如圖四所示。

1.4生成支架基本實(shí)體
在“前視基準(zhǔn)面”上打開草圖,按照設(shè)計(jì)意圖繪制預(yù)留外形的草圖,退出草圖后,雙向拉伸完全貫穿切除減料,如圖五、六所示。

至此,轉(zhuǎn)向輪支架基本外觀已經(jīng)生成。以下的工作主要是處理內(nèi)部形狀和細(xì)節(jié)問題。

2.內(nèi)部形狀的處理
由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是均勻分布,有些地方還要通過旋轉(zhuǎn)減料,所以不能采用“抽殼”的辦法得到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此時(shí),根據(jù)各個(gè)部位的特征,采用“拉伸減料”、“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令操作。

2.1輪子轉(zhuǎn)向內(nèi)部結(jié)構(gòu)生成
繼續(xù)使用基準(zhǔn)面一。在基準(zhǔn)面一上打開草圖,按照設(shè)計(jì)壁厚繪制草圖輪廓,旋轉(zhuǎn)360°切除減料,得到如圖七所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2.2主體軸部分結(jié)構(gòu)生成
建立基準(zhǔn)面二,距離主體軸指定距離,繪制草圖圓,切除減料,拉伸至完全貫穿,得到如圖八所示的主體軸部分結(jié)構(gòu),并將頂部外緣倒角。

2.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完全生成
在“前視基準(zhǔn)面”上打開草圖,繪制轉(zhuǎn)向輪軸承腔體截面形狀,并以主體軸的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸,使用“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令,旋轉(zhuǎn)360°,得到如圖九所示的結(jié)構(gòu)。

至此,轉(zhuǎn)向輪支架內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全生成。當(dāng)然,如果僅僅是出于設(shè)計(jì)目的,圖八和九可以通過“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令一步生成;但是本設(shè)計(jì)還要提供IGS文件轉(zhuǎn)入CAM系統(tǒng)進(jìn)行加工處理,為了便于簡(jiǎn)化加工代碼,所以最好是采用上述步驟。

3、細(xì)節(jié)部分的處理
細(xì)節(jié)部分主要是邊緣倒角、輪軸凸臺(tái)特征以及加強(qiáng)筋的生成。最后得到如圖十所示的結(jié)構(gòu)。

4.結(jié)束語
本結(jié)構(gòu)通過COSMOS軟件仿真分析,可以達(dá)到設(shè)計(jì)的額定載荷;并使用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控加工,產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定,達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

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