SolidWorks在塑料轉向輪設計中的應用

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

本文以塑料轉向輪支架為例,介紹了SolidWorks造型功能。該塑料轉向輪有較復雜的結構,所用命令較多,體現了SolidWorks進行產品設計的靈活功能。

    0.前言
塑料轉向輪是我們為某公司開發的一個新產品,如圖一所示。設計過程中要考慮分型面、注塑模拔模斜度和結構的健壯性,結構看似簡單、實則復雜。本文主要使用了SolidWorks的拉伸增料、切除減料、旋轉增料、旋轉減料、鏡像、圓角等功能。

    1.支架基本實體的形成

    1.1啟動SolidWorks
單擊“文件”-“新建”,建立一個新“零件”文件,及時保存在指定的文件夾中。

    1.2生產轉向輪支架主體軸
打開一個基準面,生成草圖。根據轉向輪支架的基本形狀,為了更好的使用軸側圖觀察,應選用“上視”作為第一個基準面。
根據設計尺寸,生成草圖圓,拉伸成凸臺實體。拉伸高度按照設計高度,拔模斜度為0.3°。如圖二所示。

    1.3生成支架輪子轉向部分實體
由于轉向輪主體軸與支架輪子轉向軸不在一個平面上,所以要建立相應距離的基準面。以右視基準面為基準,偏移相應的距離,建立基準面,如圖三所示。

然后在基準面一上建立旋轉草圖,并指定旋轉軸。

退出草圖,使用“旋轉增料”命令,旋轉360°,生成支架輪子轉向部分實體。注意,在“旋轉”命令選項中,選擇“合并實體”。如圖四所示。

    1.4生成支架基本實體
在“前視基準面”上打開草圖,按照設計意圖繪制預留外形的草圖,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,轉向輪支架基本外觀已經生成。以下的工作主要是處理內部形狀和細節問題。

    2.內部形狀的處理
由于內部結構不是均勻分布,有些地方還要通過旋轉減料,所以不能采用“抽殼”的辦法得到內部結構。此時,根據各個部位的特征,采用“拉伸減料”、“旋轉切除減料”命令操作。

    2.1輪子轉向內部結構生成
繼續使用基準面一。在基準面一上打開草圖,按照設計壁厚繪制草圖輪廓,旋轉360°切除減料,得到如圖七所示的內部結構。

    2.2主體軸部分結構生成
建立基準面二,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構,并將頂部外緣倒角。

    2.3內部結構的完全生成
在“前視基準面”上打開草圖,繪制轉向輪軸承腔體截面形狀,并以主體軸的中心軸為旋轉軸,使用“旋轉切除減料”命令,旋轉360°,得到如圖九所示的結構。

至此,轉向輪支架內部結構完全生成。當然,如果僅僅是出于設計目的,圖八和九可以通過“旋轉切除減料”命令一步生成;但是本設計還要提供IGS文件轉入CAM系統進行加工處理,為了便于簡化加工代碼,所以最好是采用上述步驟。

    3、細節部分的處理
細節部分主要是邊緣倒角、輪軸凸臺特征以及加強筋的生成。最后得到如圖十所示的結構。

    4.結束語
本結構通過COSMOS軟件仿真分析,可以達到設計的額定載荷;并使用設計數據進行數控加工,產品尺寸穩定,達到設計目的。

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