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UG基础-化工储罐的建模与装配

时间:2015-01-25 13:13:19   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:629   评论:0
【任务】

    本实例首先创建一个储罐零件,然后根据创建好的储罐零件以及已有的垫圈、法兰、螺栓、螺母等零件,完成储罐的装配。

1.1.1 完成零件cask的造型

    完成零件cask的造型,关键变量D、Length、thick、h。

    主要尺寸(单位:毫米):

    椭圆封头Semimajor=100,Semimimor=50;

    筒体内直径D=200,长Length=300,壁厚thick=10;

    管接头:内直径φ60,高h=50,壁厚5;

    法兰盘:外直径φ110,厚10;孔φ10。

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图 1.1  零件cask

(1)绘制椭圆弧。

①选择【插入】|【曲线】|【椭圆】命令,弹出【点】对话框,如图 1.2所示。

②系统提示指定椭圆中心,在【点】对话框中输入椭圆中心坐标(0,0,0)。单击【确定】,弹出【椭圆】对话框。

③输入如图 1.3所示的各参数,单击【确定】,结果如图 1.4所示。

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图 1.2  点对话框

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图 1.3  椭圆对话框

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图 1.4  创建椭圆弧

(2)创建椭圆形封头。

①选择【插入】|【设计特征】|【回转】命令,弹出如图 1.5所示的【回转】对话框。

②如图 1.6所示,选择上一步创建的椭圆弧作为截面曲线。

③选择基准坐标系的Y轴作为旋转轴,选择坐标原点作为旋转点。

④在【限制】选项区域中输入【开始】为0、【结束】为360。

⑤在【偏置】选项区域中,设置【偏置】为【两侧】,在【开始】和【结束】文本框中分别输入0和-10。

⑥单击【确定】,完成椭圆封头的创建。

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图 1.5  回转对话框

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图 1.6  创建椭圆封头

tip

偏置距离的正负与偏置手柄的指向有关。此处偏置手柄指向椭圆中心,故输入的偏置值为负。

(3)创建储罐筒体。

①选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令,弹出【拉伸】对话框,如图 1.7所示。

②设置选择条上的【曲线规则】为【面的边缘】,选择图 1.8所示的面作为截面曲线。

③在【开始】和【结束】文本框中分别输入0和360。

④设置【布尔】为【求和】,系统自动选择已有的椭圆封头。

⑤单击【确定】,完成筒体的创建。

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图 1.7  拉伸对话框

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图 1.8  创建拉伸

(4)创建四个基准平面。

①选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令,弹出【基准平面】对话框,如图 1.9所示。

②在【类型】下拉选项中选择【按某一距离】。

③选择如图 1.10所示的基准坐标系的X-Z平面作为【平面参考】,输入【距离】为150。

④选择【关联】复选框。

⑤单击【确定】,完成第一个基准平面的创建。

⑥以同样的方式创建另外三个基准平面。其中,基准平面2的参考平面为基准坐标系的Y-Z平面,偏置距离为0;基准平面3的参考平面为基准坐标系的X-Y平面,偏置距离为110;基准平面4的参考平面为基准平面3,偏置距离为50。

⑦结果如图 1.11所示。

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图 1.9  基准平面对话框

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图 1.10  创建第一个基准平面

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图 1.11  创建四个基准平面

(5)镜像椭圆封头。

①选择【插入】|【关联复制】|【镜像特征】命令,弹出【镜像特征】对话框,如图 1.12所示。

②在【相关特征】中选择【回转(1)】,设置【镜像平面】为【现有平面】,选择图 1.11所示的基准平面1作为镜像平面。

③单击【确定】,即在筒体的另一侧创建一个镜像椭圆封头,结果如图 1.13所示。

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图 1.12  镜像特征对话框

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图 1.13  镜像椭圆封头

(6)求和。

①选择【插入】|【组合体】|【求和】命令。

②选择步骤2和步骤3创建的封头和筒体为【目标体】,选择步骤5创建的封头为【刀具体】。

③单击【确定】,得到储罐主体的基本外形。

(7)调整工作坐标系。

①隐藏基准坐标系。

②选择【格式】|【WCS】|【定向】命令,弹出【CSYS】对话框,如图 1.14所示。

③在【类型】下拉选项中选择【三平面】,依次选择图 1.15所示的基准平面1、基准平面2、基准平面3分别作为【X向平面】、【Y向平面】和【Z向平面】。

④单击【确定】。

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图 1.14  CSYS对话框

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图 1.15  选择X、Y、Z向平面

(8)创建草图。

①隐藏基准坐标系。

②选择【插入】|【草图】命令,保持默认设置,单击【确定】,进入草图绘制环境。

③绘制如图 1.16所示的草图对象,并对其添加尺寸约束和几何约束,使其完全约束。

④选择【草图】|【完成草图】命令,退出草图模式,进入建模模式。

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图 1.16  草图

(9)拉伸。

①选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。

②选择上一步创建的草图曲线作为截面线串。

③在【限制】选项区域中设置【开始】为【直至下一个】,结束为【值】,输入结束距离为50。

④设置【布尔】为【求和】,系统自动选择储罐主体。

⑤在【偏置】选项区域中,设置【偏差】为【两侧】,输入【开始】为0,【结束】为5,如图 1.17所示。

⑥单击【确定】,完成管接头的创建,结果如图 1.18所示。

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图 1.17  创建拉伸特征

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图 1.18  完成管接头的创建

(10)拉伸。

①选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。

②如图 1.19所示,选择上一步创建的管接头顶面的内边缘为截面曲线。

③输入开始距离为0,结束距离只要使管接头和筒体相通即可。

④设置【布尔】为【求差】,系统自动选择储罐主体。

⑤单击【确定】,结果如图 1.20所示。

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图 1.19  创建拉伸特征

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图 1.20  贯穿管接头和筒体

(11)拉伸。

①选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。

②如图 1.21所示,选择上步骤9创建的管接头顶面的内边缘为截面曲线。

③输入开始距离为0,结束距为10。

④设置【布尔】为【求和】,系统自动选择储罐主体。

⑤设置【偏置】为【两侧】,输入【开始】为0,【结束】为25。

⑥单击【确定】,结果如图 1.22所示。

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图 1.21  创建拉伸特征

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图 1.22  完成法兰盘的创建

tip

拉伸距离的开始值、结束值和偏置的开始值、结束值,应根据拉伸手柄和偏置手柄的指向来确定。

(12)创建孔中心点。

①选择【插入】|【基准/点】|【点】命令,弹出【点】对话框。

②输入孔的中心点坐标为(0,42.5,60),其余设置如图 1.23所示。

③单击【确定】,完成孔中心点的创建。

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图 1.23  点对话框

(13)创建法兰通孔。

①选择【插入】|【设计特征】|【孔】命令,弹出【孔】对话框。

②选择上一步创建的点为【指定点】,其余设置如图 1.24所示。

③单击【确定】,结果如图 1.25所示。

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图 1.24  孔对话框

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图 1.25  创建一个法兰孔

(14)阵列法兰孔。

①选择【插入】|【关联复制】|【实例特征】命令,弹出【实例】对话框,如图 1.26所示。

②单击【圆形阵列】,弹出【实例】对话框,如图 1.27所示。

③选择【简单孔(17)】,单击【确定】,弹出【实例】对话框,如图 1.28所示。

④选择【方法】为【常规】,输入【数字】和【角度】分别为8和360/8,单击【确定】,弹出【实例】对话框,如图 1.29所示。

⑤单击【基准轴】,弹出【选择一个基准轴】对话框,如图 1.30所示。

⑥选择基准坐标系的Z轴作为基准轴,出现圆形阵列的预览效果,如图 1.31所示,并弹出图 1.32所示的【创建实例】对话框。

⑦单击【是】,完成圆形阵列的创建,如图 1.33所示,同时弹出【实例】对话框。

⑧单击【取消】。

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图 1.26  实例对话框

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图 1.27  选择简单孔

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图 1.28  输入阵列方法、数量和角度

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图 1.29  指定旋转轴

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图 1.30  选择一个基准轴

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图 1.31  环形阵列预览效果

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图 1.32  创建实例对话框

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图 1.33  法兰孔圆形阵列结果

1.1.2 完成装配assy_cask

    通过Wave 几何链接器构造垫片和法兰盘,其中垫片washer厚10mm,法兰盘flange厚10mm;然后添加bolt和Hex组件;最后通过组件阵列完成装配。

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图 1.34  装配Assy

(1)新建部件文件。

①选择【文件】|【新建】命令,弹出【新建】对话框,在【名称】文本框中输入“assy_cask”,设置【单位】为【毫米】,其余保持默认设置。

②单击【确定】,进入建模环境。

③选择【开始】|【装配】命令,进入装配环境。

(2)添加储罐主体。

①单击装配工具条上的【添加组件】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【添加组件】对话框。

②选择组件“cask”,设置【定位】为【绝对原点】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】,单击【确定】。

(3)固定储罐主体。

①单击装配工具条上的【装配约束】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【装配约束】对话框。

②在【类型】下拉选项中选择【固定】,选择上一步添加的储罐主体,单击【确定】,完成储罐的定位,如图 1.35所示。

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图 1.35  添加储罐

(4)添加一个螺母。

①单击装配工具条上的【添加组件】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【添加组件】对话框。

②选择组件“hex”,设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】,单击【确定】,弹出【装配约束】对话框。

③在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】,选择【方位】为【自动判断中心/轴】,依次选择图 1.36所示的中心线1和中心线2,完成第一组装配约束。

④类型保持不变,选择【方位】为【接触】,依次选择图 1.37所示的面3和面4,完成第二组装配约束。

⑤单击【确定】,完成螺母的定位,结果如图 1.38所示。

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图 1.36  选择中心线

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图 1.37  选择接触面

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图 1.38  完成螺母的定位

(5)添加一个螺栓。

①单击装配工具条上的【添加组件】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【添加组件】对话框。

②选择组件“bolt”,设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】,单击【确定】,弹出【装配约束】对话框。

③在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】,选择【方位】为【自动判断中心/轴】,依次选择图 1.39所示的中心线5和中心线6,完成第一组装配约束。

④在【类型】下拉选项中选择【距离】,依次选择图 1.39所示的面7和面8,输入距离为20,完成第二组装配约束。

⑤单击【确定】,完成螺母的定位,结果如图 1.40所示。

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图 1.39  添加装配约束

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图 1.40  完成螺栓的定位

tip

在定位螺栓之前,可以先隐藏螺母和图形区的装配约束标记,使得视图清晰,便于操作。

(6)创建组件阵列。

①单击装配工具条上的【创建组件阵列】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【类选择】对话框。

②选择已添加的螺栓和螺母,单击【确定】,弹出如图 1.41所示的【创建组件阵列】对话框。

③选择【从实例阵列】,单击【确定】,结果如图 1.42所示。

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图 1.41  创建组件阵列对话框

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图 1.42  完成螺栓螺母的阵列

tip

为保持视图的清晰,图 1.42中隐藏了所有的装配约束。

(7)打包螺栓组件和螺母组件。

①如图 1.43所示,在装配导航器中,选择“bolt”组件,右键单击,在弹出的快捷菜单中选择【打包】。

②以同样的方式打包螺母组件。此时装配导航器如图 1.44所示。

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图 1.43  打包螺栓组件

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图 1.44  打包螺母组件

(8)新建一个垫圈组件。

①单击装配工具条上的【新建组件】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【新组件文件】对话框,如图 1.45所示。

②在【名称】文本框中输入“washer”,设置【单位】为【毫米】,单击【确定】,弹出【新建组件】对话框,如图 1.46所示。

③单击【确定】。

④双击图 1.44中的“washer”组件,使其成为工作部件,此时的装配导航器如图 1.47所示。

⑤单击装配工具条上的【WAVE几何链接器】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【WAVE几何链接器】对话框,如图 1.48所示。

⑥在【类型】下拉选项中选择【面】,选择【关联】复选框,并选择图 1.49所示的面9,单击【确定】。

⑦设置选择条上的【曲线规则】为【面的边缘】,选择链接的面,分别输入开始距离和结束距离为0和10,如图 1.50所示。

⑧单击【确定】,结果如图 1.51所示。

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图 1.45  新组件文件对话框

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图 1.46  新建组件对话框

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图 1.47  改变工作部件为washer

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图 1.48  WAVE几何链接器对话框

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图 1.49  链接法兰盘表面到垫片

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图 1.50  选择截面线串

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图 1.51  完成垫片的创建

(9)为新建的垫圈组件添加装配约束。

①移动组件“bolt*8”和“hex*8”至图层2,并设置图层2为不可见。隐藏组件“cask”。隐藏所有的约束标记。

②单击装配工具条上的【装配约束】图标UG基础-化工储罐的建模与装配,弹出【装配约束】对话框。

③在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】,选择【方位】为【自动判断中心/轴】,依次选择图 1.53所示的中心线10和中心线11,即完成第一组装配约束。

④类型和方位均保持不变,依次选择图 1.54所示的中心线12和中心线13,即完成第二组装配约束。

⑤类型保持不变,选择【方位】为【接触】,依次选择图 1.55所示的面14和面15,完成第三组装配约束。

⑥单击【确定】,完成垫圈的定位,此时垫圈处于完全约束状态。

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图 1.52  设置图形窗口中的约束为不可见

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图 1.53  选择中心线

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图 1.54  选择中心线

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图 1.55  选择接触面

tip

由于刚创建的垫圈组件处于【未约束】状态,所以需要为其添加装配约束。

(10)新建法兰盘组件并将其定位。

①以同样的方式新建法兰盘组件,不同的是法兰盘链接的面是垫圈的上表面。

②为法兰盘添加装配约束的方法也和垫圈相同。

③最终的装配模型如图 1.56所示。

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图 1.56  最终装配模型


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