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打造4.5铸、锻毛坯类零件

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:下面制作一个铸、锻毛坯的零件,如图4-96所示。以铸、锻毛坯开始制造的零件,有许多结构是不需要切削加工的,而从毛坯到最后零件的过程中,毛坯的某些结构需要担任加工中的“粗基准”的角色。图4-96 零件工程图参见光盘光盘\视频教学\第4章\铸、锻毛坯类零件的创建.avi造型过程中为了表达准确的设计构思,要尽量与制造过程相一致,并构建对应的结构特征。单击“确认”按钮,从而完成毛坯模型的创建。

打造4.5铸、锻毛坯类零件

下面制作一个铸、锻毛坯的零件,如图4-96所示。

以铸、锻毛坯开始制造的零件,有许多结构是不需要切削加工的,而从毛坯到最后零件的过程中,毛坯的某些结构需要担任加工中的“粗基准”的角色。因此,在创建这样的零件模型过程中,应当要从毛坯开始,而对于每一个加工部位,都应当时一个单独的特征。

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图4-96 零件工程图

参见光盘

光盘\视频教学\第4章\铸、锻毛坯类零件的创建.avi

造型过程中为了表达准确的设计构思,要尽量与制造过程相一致,并构建对应的结构特征。这才能使这个模型,在以后的设计中(工艺、刀具、夹具、量具等)发挥充分的作用。于是,就能做到设计数据的延续使用,就能做到设计数据的统一与准确。

整个零件的建模过程如图4-97所示。

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图4-97 零件的建模过程

978-7-111-47125-7-Chapter04-620.jpg新建文件

启动Solidworks 2014,选择菜单栏中的“文件”→“新建”命令或单击工具978-7-111-47125-7-Chapter04-621.jpg,在打开的“新建Solidworks文件”对话框中,选择“零件”按钮,单击“确定”按钮。

978-7-111-47125-7-Chapter04-622.jpg毛坯造型

以下的步骤仅是一种可能的建模过程,并不是唯一的方法。作为造型过程,实际上先后次序并无严格的规则,但是,从基础到上层,这样的关系还是要遵守的。因此,该零件的造型次序可以参照图4-98进行。

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图4-98 模型的大致建模次序

978-7-111-47125-7-Chapter04-624.jpg选择“前视基准面”作为草图绘制平面,单击“草图绘制”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-625.jpg进入草图编辑状态。

978-7-111-47125-7-Chapter04-626.jpg单击“直线”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-627.jpg,绘制作为①板的拉伸轮廓。

978-7-111-47125-7-Chapter04-628.jpg单击“智能尺寸”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-629.jpg,对草图进行尺寸标注。

978-7-111-47125-7-Chapter04-630.jpg单击“拉伸凸台/基体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-631.jpg,在“凸台-拉伸”属性管理器中设置“终止条件”为“两侧对称”;在图标右侧的微调框中设置拉伸深度为:20mm;其他选项保持不变如图4-99所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-632.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-633.jpg

978-7-111-47125-7-Chapter04-634.jpg单击“圆角”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-635.jpg,给①板倒R=5mm的圆角,完成①板的创建,如图4-100所示。

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图4-99 ①板的基体拉伸

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图4-100 ①板

仍然以”前视基准面”作为草绘平面,绘制②圆柱的草图轮廓,并添加几何关系和尺寸。

978-7-111-47125-7-Chapter04-638.jpg单击“拉伸凸台/基体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-639.jpg,在“凸台-拉伸”属性管理器中设置“终止条件”为“两侧对称”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-640.jpg右侧的微调框中设置拉伸深度为35mm;其他选项保持不变如图4-101所示。在工程图上②圆柱的高度为25mm,这里设置拉伸深度为35mm是为两面各预留5mm的加工余量

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图4-101 ②圆柱的拉伸

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图4-102 ②圆柱

978-7-111-47125-7-Chapter04-643.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-644.jpg,完成②圆柱基体的制作。

978-7-111-47125-7-Chapter04-645.jpg单击“圆角”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-646.jpg,给②圆柱与①板的相交线倒R=2mm的圆角,完成②圆柱的创建,如图4-102所示。

仍然以“前视基准面”为草绘平面,绘制③夹紧块连接部分的草图轮廓,并添加几何关系和尺寸。在草图中要给两个加工面各预留5mm余量。

978-7-111-47125-7-Chapter04-647.jpg单击“拉伸凸台/基体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-648.jpg,在“凸台-拉伸”属性管理器中设置“终止条件”为“两侧对称”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-649.jpg右侧的微调框中设置拉伸深度为30mm;其他选项保持不变如图4-103所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-650.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-651.jpg,完成③夹紧块基体的制作。

978-7-111-47125-7-Chapter04-652.jpg单击“圆角”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-653.jpg,给③夹紧块与①板的相交线倒R=2mm的圆角,完成③夹紧块的创建,如图4-104所示。

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图4-103 ③夹紧块基体

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图4-104 ③夹紧块基体圆角

零件上的④结构,U形的底部有1mm高的“墙”,以“前视基准面”为草绘平面,绘制“墙”的草图轮廓,如图4-105所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-656.jpg单击“拉伸凸台/基体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-657.jpg,设置“终止条件”为“两侧对称”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-658.jpg右侧的微调框中设置拉伸深度为22mm;其他选项保持不变,单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-659.jpg从而生成“墙”,如图4-106。

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图4-105 “墙”草图

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图4-106 生成“墙”

978-7-111-47125-7-Chapter04-662.jpg以“墙”的端面为草图平面,借助“墙”的轮廓投影,绘制加强板轮廓,并标注驱动尺寸和几何约束,创建U形的一侧草图,如图4-107所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-663.jpg单击“拉伸凸台/基体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-664.jpg,设置“终止条件”为“给定深度”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-665.jpg右侧的微调框中设置拉伸深度为9mm;其他选项保持不变,单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-666.jpg从而生成U形结构,如图4-108所示。

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图4-107 U形的草图

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图4-108 U形结构

978-7-111-47125-7-Chapter04-669.jpg以U形结构的内端面作为草图绘制平面,创建直径32mm的脐子,其高度为2mm+5mm=7mm,留出5mm的加工余量,如图4-109所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-670.jpg单击“镜像”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-671.jpg,选择“前视基准面”作为镜像面;选择U形结构以及其上的脐子作为要镜像的特征,其他选项保持不变,如图4-110所示。(www.xing528.com)

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图4-109 生成脐子

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图4-110 设置镜像特征

978-7-111-47125-7-Chapter04-674.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-675.jpg,从而生成特征镜像。

978-7-111-47125-7-Chapter04-676.jpg单击“圆角”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-677.jpg,根据图4-96工程图上的尺寸为④结构的各边线分别设置R=5mm和R=2mm的圆角。

978-7-111-47125-7-Chapter04-678.jpg选择菜单栏中的“编辑”→“外观”→“材质”命令,打开“材料”对话框。指定毛坯的材料为“ABS塑料”,如图4-111所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-679.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-680.jpg,从而完成毛坯模型的创建。

978-7-111-47125-7-Chapter04-681.jpg铣切加工面造型

铸造毛坯成型后的另一道工序就是铣切加工面了。

978-7-111-47125-7-Chapter04-682.jpg以“前视基准面”作为草绘平面,单击“转换实体引用”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-683.jpg,将③结构的边线投影到草绘平面,并将其转换为几何构造线。

978-7-111-47125-7-Chapter04-684.jpg单击“等距实体”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-685.jpg,绘制与投影边线相距5mm的轮廓线,单击“直线”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-686.jpg,延长并封闭草图轮廓,如图4-112所示。

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图4-111 指定毛坯材质

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图4-112 草图轮廓

978-7-111-47125-7-Chapter04-689.jpg单击“切除-拉伸”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-690.jpg,设置“终止条件”为“两侧对称”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-691.jpg右侧的微调框中设置拉伸深度为30mm;其余选项保持不变。

978-7-111-47125-7-Chapter04-692.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-693.jpg,切削得到③的加工面。

978-7-111-47125-7-Chapter04-694.jpg在FeatureManager中,用鼠标右键单击刚生成的“切除-拉伸1”特征,在打开菜单中选择命令“外观”。

978-7-111-47125-7-Chapter04-695.jpg在“外观”属性管理器中,设置纹理为“金属”→“铬”,如图4-113所示。选择其中的“锻料抛光铬”。

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图4-113 设置特征纹理

978-7-111-47125-7-Chapter04-697.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-698.jpg,从而使特征面呈现加工面很广泽的样子,这是SolidWorks杰出的显示表达性能之一。当然,这样做并不能对设计有多少意义,相反,如果计算机主机配置较低,这样做会降低运行效率

978-7-111-47125-7-Chapter04-699.jpg选择直径38mm的脐子的端面,单击“草图绘制”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-700.jpg,从而在其上新建草图。

978-7-111-47125-7-Chapter04-701.jpg单击“转换实体引用”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-702.jpg,从而将脐子的边线轮廓投影到草图上。

978-7-111-47125-7-Chapter04-703.jpg单击“切除-拉伸”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-704.jpg,设置“终止条件”为“给定深度”;在图标978-7-111-47125-7-Chapter04-705.jpg右侧的微调框中指定拉伸深度为5mm;其他选项保持不变。

978-7-111-47125-7-Chapter04-706.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-707.jpg,生成脐子的切削面。

978-7-111-47125-7-Chapter04-708.jpg仿照步骤978-7-111-47125-7-Chapter04-709.jpg978-7-111-47125-7-Chapter04-710.jpg,为脐子的切削面指定纹理。

978-7-111-47125-7-Chapter04-711.jpg仿照步骤978-7-111-47125-7-Chapter04-712.jpg978-7-111-47125-7-Chapter04-713.jpg,对另一个脐子进行切削处理和纹理指定。对直径32mm的脐子进行切削处理和纹理制定。切削面加工造型的最终效果如图4-114所示。

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图4-114 切削加工面造型

978-7-111-47125-7-Chapter04-715.jpg钻镗孔和螺纹孔造型

978-7-111-47125-7-Chapter04-716.jpg单击“草图绘制”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-717.jpg,在直径32mm的脐子上新建草图。

978-7-111-47125-7-Chapter04-718.jpg单击“圆”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-719.jpg,绘制一直径为20mm的圆。

978-7-111-47125-7-Chapter04-720.jpg单击“添加几何关系”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-721.jpg,为直径20mm的圆和脐子轮廓添加“同心”几何关系。

978-7-111-47125-7-Chapter04-722.jpg单击“切除-拉伸”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-723.jpg,设置“终止条件”为“两侧对称”;拉伸深度为65mm;其他选项不变,如图4-115所示。

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图4-115 设置切除-拉伸参数

978-7-111-47125-7-Chapter04-725.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-726.jpg,完成结构④的孔。

978-7-111-47125-7-Chapter04-727.jpg按住Ctrl键,选择孔的两个圆柱面。用鼠标右键在打开菜单中选择命令“外观”→“纹理”。在“外观”属性管理器中,设置纹理为“金属”→“铬”,如图4-113所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-728.jpg用同样的方法在结构②上创建直径20mm的孔,并添加纹理造型。

978-7-111-47125-7-Chapter04-729.jpg单击“倒角”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-730.jpg,为孔的边线添加C1的倒角。最终的钻镗孔造型如图4-116所示。

978-7-111-47125-7-Chapter04-731.jpg选择③夹紧块的切削面,作为螺纹孔的生成面。单击“异型孔向导”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-732.jpg,在“孔定义”对话框中定义螺纹孔的参数如图4-117所示。

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图4-116 钻镗孔造型

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图4-117 定义螺纹孔参数

978-7-111-47125-7-Chapter04-735.jpg单击“位置”按钮,然后在螺纹孔生成面上创建孔的中心点,并利用“智能尺寸”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-736.jpg,对孔的中心点进行约束定位,如图4-118所示。

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图4-118 定位螺纹孔

978-7-111-47125-7-Chapter04-738.jpg单击“确认”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-739.jpg,从而完成螺纹孔的创建。

978-7-111-47125-7-Chapter04-740.jpg完成模型的构建后,单击“保存”按钮978-7-111-47125-7-Chapter04-741.jpg,将零件保存为“铸造零件.sldprt”。使用旋转观察功能,最后结果如图4-119所示。

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图4-119 铸造零件模型的最终效果

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