SOLIDWORKS弯曲特征建模实例:以不锈钢多级离心泵导叶片为例?

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弯曲特征——折弯

一种弯曲特征,是绕三重轴的折弯轴,对一个或多个实体进行折弯。通过定位三重轴以及剪裁基准面,来控制折弯的角度、位置还有界限。这种弯曲类型,能应用于多种情况,像是工业设计,机械设计,处理金属冲压里的回弹条件,以及从复杂曲面形状中去除底切等 。

现在要给大家带来的是,关于SOLIDWORKS弯曲特征的建模实例这一内容。下面呢,我们以示例来说明其建模方法,这个示例就是一款不锈钢多级离心泵的导叶片。如图1所呈现的那样,导叶的结构能够划分成3个部分,具体为:上盖板,导叶片,以及下盖板。导叶的成型过程大概是这样的:首先呢,是在模具里将上、下盖板和叶片冲压成型;接着呢,是在模具的作用之下把导叶片弯曲成型;最后呢,是在电阻焊机那里,把上、下盖板和若干叶片放置到导叶模具中,借助电流,让叶片焊接在上、下盖板上。

图1 导叶平面及叶片展开

图1 导叶平面及叶片展开

特征分析及建模思路

SOLIDWORKS弯曲特征借助可预测且直观的工具来修改复杂的应用模型,这些应用涵盖概念、机械设计、工业设计、冲模以及铸模等,弯曲特征能够修改单体零件,也能够修改多体零件,弯曲特征的思想在于,在拉伸、旋转等其他特征的基础之上,凭借弯曲类型选项,以及弯曲的角度或者半径,还有裁剪基准面,以及对三重轴的控制和弯曲精度等方面,对基础模型予以修改,首先要做出一系列辅助线,接着再绘制成型辅助线,之后引用基础特征,填写相关弯曲参数,模型方可完成。这里我们主要讨论导叶片的建模过程。

建模

Step1:绘制辅助草图,打开SOLIDWORKS软件,新建零件,在上视基准面绘制Φ44的圆,在上视基准面绘制Φ129的圆,在具有上述两圆的同一草图中绘制一个叶轮成型后的内轮廓,内轮廓绘制过程麻烦,先确定绘制原点,而后绘制3段圆弧。

图2 导叶片内轮廓绘制过程

图2 导叶片内轮廓绘制过程

步二:绘制弯曲辅助草图,弯曲特征使用时,需指定裁剪基准面,两个裁剪基准面间包含的是弯曲之前状态,非之后状态,所以这里要画直线,要基于三段圆弧做每段弧的辅助直线,且让辅助直线长度等于弧的长度,如图三所示。

图3 弯曲辅助草图

Step3:构建叶片模型,我们的思路是,把叶片一端放置于D点(或者G点)并使其固定,在“力”的作用下逐步予以弯曲,那么叶片就应当构建在涵盖线段DH,同时与线段AD相互垂直的平面之上,于此我们运用【插入】---【曲线】---【通过XYZ点的曲线】去描绘叶片的外轮廓,并且把叶片坐标原点选定为轮廓的右下角,这样一来,这11个控制点的坐标是:

因Z值是0,故而此样条曲线应处前视基准面内,选取前视面,进入草图环境,菜单栏选插入,再选曲线,接着选通过XYZ点的曲线,把前面11个点导入,选草图,再选样条曲线,将这11个点依次点选,接着绘制其他5条线段把叶片轮廓封闭,标注适当尺寸予以约束,为方便重复使用该草图轮廓,可把叶片轮廓保存成块,之后可添加至设计库中,如图4所示。

图4 导叶片轮廓及制作“块”

SOLIDWORKS弯曲特征_折弯特征建模_最新冲压模具设计软件

步骤4:构建叶片放置平面,插入,进入参考几何体,选择基准面,如同图5所呈现的那样,第1个参考选取线段DH,施加重合约束,第2个参考选取线段AD,施加垂直约束,而后对该操作予以确认。

图5 建立叶片轮廓放置基准面

于上述基准面进入,从设计库把叶片的轮廓拖进平面里,以使叶片轮廓的基准点同D点相重合,接着对叶片轮廓施行拉伸操作,其厚度是1.5毫米,方向朝向外,这一步骤简易,予以省略,在绘制完毕之后,轴侧图方位如6图所示。

图6 未进行弯曲的叶片

步骤5:增添弯曲特性。行动:菜单栏里插入,接着是特征,然后是弯曲,进入弯曲指令对话框,此对话框如图7所示。对于刚开始运用弯曲特性的工程师而言,能够把“三重轴”的6个参数全都设定为0,以此让三重轴局部坐标方向跟全局坐标方向达成对齐。对于第1次弯曲,三重轴原点易于得出为(0,0,-64.5),围绕三个轴的旋转度数要依据实际情形予以调整。

图7 弯曲命令对话框相关设置

图8 第1此弯曲特征参数输入

图8 第1此弯曲特征参数输入

图9 第2次与第3次弯曲特征参数输入

图9 第2次与第3次弯曲特征参数输入

步骤6:对模型正确性予以检验,在叶片弯曲成型之后,如图10所示,能够看到其底部实体轮廓,与图3之中出现的弧DEFG完全重合,此弧在图里呈现为蓝色高亮曲线,这充分证明我们所具备的弯曲特征是正确无误的,叶片总体历经3次弯曲特征才得以成型。

图 10 弯曲特征验证