2 Разработка детали из листового металла

2.1 Цель работы

Создание трехмерных моделей твердых тел в среде SolidWorks.

Изучение методики автоматизированного проектирования средствами компьютерных технологий.

2.2 Методические указания из организации самостоятельной работы студентов

При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить лекционный материал по дисциплине “Проектирование автоматизированных систем”, а именно: общие сведения о системе SolidWorks, основы 3D-моделирования, создание ассоциативного чертежа, создание трехмерной модели, современные технологии реализации чертежа и сборок, а также ознакомиться с литературой [1, 2, 3, 4] и информацией, приведенной ниже в подразделе 2.4.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны уметь:

- осуществлять проектирование автоматизированных систем конструкторско-технологического предназначения;

- осуществлять подготовку конструкторской и технологической документации средствами современных компьютерных систем;

- высокопродуктивно использовать все команды построения и редактирования твердых тел;

- настраивать гибкий интерфейс программы под свои задачи и требования;

- в наименьший срок решать задачи по моделированию, построению сложных сборок и изготовлению на их основе рабочих плоских чертежей, как сборок в целом и отдельных узлов с нанесением размеров в автоматическом, так и в полуавтоматическую режиме.

2.3 Описание лабораторной установки

Лабораторная работа выполняется на ПЭВМ типа IBM PC в операционной середе Windows 2000 XP с использованием пакетов прикладных программ типа: Solid Works, Cosmos Works , Allplot FT, AllPlan, КОМПАС.

2.4 Порядок выполнения работы и методические указания по ее выполнению

Из незамкнутого контуру можно создавать детали не только путем вытягивания, но и путем поворота. Процедуры поворота и вытягивания слегка

различаются.

2.4.1 Создание детали из листового металла

1. Запустить SolidWorks. Выбирать Файл/ Новый...(File/ New). В появившемся окне выбрать Деталь и нажать Ок. Выбрать плоскость спереди (нажать на Плоскость 1 правой кнопкой мыши (ПКМ) и выбрать пункт меню Отобразить).

2. В верхней панели выбрать Эскиз / Линия и нарисовать чертеж рис. 2.1, а с использованием элемента Зеркальное отображение (нарисовать левую часть эскиза и ось, а правую часть отразить зеркально ).

а) б)

Рисунок 2.1 – Создание детали методом вытягивания

3. Для операции вытягивания стоит использовать предельное условие Blind (На заданное расстояние). Задать глубину вытягивания 20 мм (рис. 2.2, а). На вкладке Тонкостенный элемент (Thin Feature) в поле Тип выбрать В одном направлении (One-direction) и задать толщину стенки равной 5 мм (рис. 2.2, б). Установить флажок в поле Авто-скругление и задать радиус 5 мм. При необходимости установить флажок Реверс (Reverse).

а) б)

Рисунок 2.2 – Настройки параметров процесса создания детали методом вытягивания

4. Теперь зададим тонкостенный элемент, как деталь из листового металла, добавив изгибы. Сначала необходимо выбрать грань, которая сохранит свое положение при выпрямлении детали (рис. 2.1, б), и только потом добавим изгибы. Чтобы добавить изгибы, необходимо:

- выбрать Вставка/ Элементы/ Листовой металл (Insert/Fеcatures/sheet Metal) (рис. 2.3, а);

- установить значения, как показано на рис.2.3, б. Сохранить результаты работы.

а) б)

Рисунок 2.3 – Настройки параметров процесса создания тонкостенного элемента

В дереве FeatureManager можно найти новые элементы, которые появились в результате добавления изгибов. Теперь SolidWorks рассматривает скобу как деталь из листового металла (рис.2.4).

Рисунок 2.4 – Окно FeatureManager

5. Добавление нового элемента к детали из листового металла

Примечание! При создании сгибов и определении детали, что она из листового металла был установлен флажок Использовать вырез для авто-снятия напряжения (Use Auto Relief).

Теперь добавим к скобе язычок и создадим его, как тонкостенный элемент.

Для этого необходимо:

- выбрать Плоскость 1 и нажать на Эскиз . Затем нажать на кромку верхней плоской грани детали (рис. 2.5, а).

а) б)

Рисунок 2.5 – Преобразование кромки детали

- выбрать в меню Инструменты / Инструменты Эскиза / Преобразование объектов, после чего эта кромка станет черного цвета. Подтянув полученную линию за края придать ей нужные размеры (рис. 2.5, б).

- чтобы установить расстояние от центра фигуры до преобразованной линии необходимо в дереве FeatureManager нажать на Плоское состояние 1 –> Эскиз острого сгиба 1 и появятся прозрачные оси для того, чтобы понять, где середина детали (рис. 2.5, б).

- выбрать Вставка / Бобышка / Вытянуть (Insert/Boss/Extrude) или клацнуть на значке Вытянутая бобышка/Основание (Extruded Boss/Base). Выбрать На заданное расстояние и задать глубину 40 мм, затем перейти на вкладку тонкостенный элемент, где выбрать в поле тип В одном направлении и поставить флажок в окне Связь с толщиной (рис. 2.6, а). Если необходимо поставте фляжок в окно Реверс. В результате должно получиться как на рис. 2.6, б. Теперь на скобе есть язычок, который выступает за грани ее верхней части.

а) б)

Рисунок 2.6 – Параметры настройки для язычка детали Скоба

6. Добавление сгибов к элементу из листового металла Язычок.

Примечание! На стыке нет сгиба (рис. 2.6, б). Необходимо выбрать Вставка/ Элементы/ Листовой металл (Insert/Fеcatures/sheet Metal) либо Insert / Bends и указать требуемую грань, а все остальное, аналогично ранее выполняемым командам. Полученная деталь рис. 2.7, а.

а)

Рисунок 2.7 – Полученная деталь из листового металла

Далее к детали в плоском состоянии будут добавлены сгибы. Для этого необходимо:

- так, как для начала сгиб будем добавлять на язычке детали, а это 2-ой элемент, то в дереве FeatureManager нажать на Согнутое состояние 2 / Эскиз плоского сгиба 2. Нажать ПКМ и в меню выбрать Редактировать эскиз, после чего на экране появится деталь в плоском виде (развернутом состоянии). Выбрать грань на которой, необходимо добавить сгиб (рис. 2.7. б) и нарисовать там линию на расстоянии, как на рис. 2.7, б. Затем выйти из режима эскиза и нажать Перестроить .

- создать еще 2 сгиба на расстоянии 12 мм от края скобы. Выбрать Согнутое состояние 1 / Эскиз плоского сгиба 1 (так, как это 1-ый элемент в дереве). Нажать ПКМ и в меню выбрать Редактировать эскиз после чего на экране появится деталь в развернутом состоянии. Выбрать грани на которых необходимо добавить сгибы и нарисовать там линии на расстоянии, как на рис. 2.8. Затем выйти из режима Эскиз и нажать Перестроить. В результате должна получится деталь, как на рис. 2.9, а.

Рисунок 2.8 – Добавление сгибов по краям скобы, когда деталь представлена в плоском виде

а) б)

Рисунок 2.9 – Деталь с добавленными сгибами по краям и отверстиями

7. Самостоятельно добавить на деталь отверстия, как на рис. 2.9, б.

2.5 Содержание отчета

В отчете о выполнении лабораторной работы необходимо:

- указать название и цель работы;

- привести изображения чертежей и окон настроек параметров создания детали из листового металла и добавления сгибов; нанесения размеров;

- выводы по работе с анализом полученных результатов, а также привести электронный вид детали иметь его на электронном носителе.

2.6 Контрольные вопросы и задания

1. Понятие «тонкостенный элемент».

2. Как определить деталь из листового металла?

3. Можно создать тонкостенный элемент путем поворота замкнутого контура?

4. Для чего предназначен флажок Use Auto Relief и задание коэффициента сдвига (Relief Ratio)?

5. Как называется элемент, который можно «погасить», чтобы увидеть деталь в плоском состоянии?

6. Что происходит с элементами, зависящими от погашенного элемента?

7. Флажок Link to Thickness доступен не всегда. Объясните, для чего предназначен этот флажок и для каких элементов он доступен?

8. Можно ли сохранить файл детали, если в ней есть погашенные элементы?

9. Можно добавить сгибы, если в модели нет острых углов? Что происходит в таких ситуациях?

10. Иногда элементы проще распознавать, если они окрашены в разные цвета. Опишите, как изменить цвет отдельного элемента.