Solidworks螺紋緊固件零件設(shè)計(jì)

2013-08-06 by:逆向工程中心-設(shè)備設(shè)計(jì)組來源:仿真在線

用于將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件(或構(gòu)件)緊固連接為一個(gè)整體的零部件被稱為緊固件,其中使用螺紋連接的緊固件稱為螺紋緊固件,最常見的如螺桿和螺母。緊固件為標(biāo)準(zhǔn)件的一種,是具有明確標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械零部件。如在定制螺母時(shí),直接說明需要使用GB812標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格為M30×1.5的圓螺母即可,而無需再提供詳細(xì)圖樣。

從事機(jī)械工作的設(shè)計(jì)者,應(yīng)首先看懂普通螺紋緊固件的標(biāo)記形式和其表達(dá)的意義,通常標(biāo)號(hào)在前,螺紋規(guī)格在后。此外,有特殊要求的螺紋,其標(biāo)記規(guī)格要相對(duì)復(fù)雜一些。

在實(shí)際標(biāo)注螺紋規(guī)格時(shí),通常粗牙螺紋不標(biāo)螺距,右旋也不標(biāo)注,對(duì)于中等公差精度螺紋(中徑和頂徑的公差相同)可不標(biāo)公差帶。此外,螺紋共有3種旋合長(zhǎng)度:S(短旋合)、N(中等旋合)和L(長(zhǎng)旋合),對(duì)于“中等旋合”也可不標(biāo)注旋合長(zhǎng)度。

Solidworks螺紋緊固件零件設(shè)計(jì)solidworks simulation分析圖片1

本實(shí)例將講解在SolidWorks中要設(shè)計(jì)GB/T 923-2009標(biāo)準(zhǔn)、M12規(guī)格的六角蓋形螺母需進(jìn)行的操作。在設(shè)計(jì)的過程中將主要用到拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征和圓頂特征等操作。

Solidworks螺紋緊固件零件設(shè)計(jì)solidworks simulation分析案例圖片2

主要流程

螺紋緊固件本身結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,通常使用拉伸和旋轉(zhuǎn)操作,可以在SolidWorks中完成其建模操作,本實(shí)例創(chuàng)建的六角蓋形螺母結(jié)構(gòu)稍為復(fù)雜,在設(shè)計(jì)的過程中還需使用圓頂特征(蓋形螺母多用于要求密封鏈接的場(chǎng)合)。

螺紋緊固件對(duì)材料沒有特殊要求,如13#、45#鋼、304#不銹鋼等都是常用的制造材料(具體用什么材料與需要的抗拉強(qiáng)度有關(guān))。此外,通常使用“拉絲>冷鐓>(熱處理)>攻螺紋>表面處理”等幾個(gè)連續(xù)過程來生產(chǎn)緊固件,口徑較大的緊固件,在“攻螺紋”之前,可能還需要先進(jìn)行“車孔”操作。
實(shí)施步驟

本實(shí)例將以工程圖為參照,在SolidWorks中完成“六角蓋形螺母”的繪制,步驟如下。

1.拉伸操作

步驟1 新建一零件類型的文件后,選擇“前視基準(zhǔn)面”,繪制草繪圖形(令六角形內(nèi)切圓的圓心約束于草圖原點(diǎn))。

步驟2 單擊“特征”工具欄中的“拉伸凸臺(tái)/基體”按鈕,打開“凸臺(tái)-拉伸”屬性管理器,在“終止條件”下拉列表框中選擇“給定深度”選項(xiàng),在“深度”文本框中設(shè)置拉伸深度為10.00mm,選擇“步驟1”繪制的草圖執(zhí)行拉伸操作。

2.旋轉(zhuǎn)切除操作
步驟1 進(jìn)入“右視基準(zhǔn)面”的草繪模式,繪制的草繪圖形(令橫向中心線經(jīng)過草圖原點(diǎn))。

    步驟2 單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)切除”按鈕,打開“切除-旋轉(zhuǎn)”屬性管理器,單擊步驟1中繪制的草圖的橫向中心線,按默認(rèn)設(shè)置執(zhí)行旋轉(zhuǎn)切除操作。
    3.圓頂操作
    步驟1 在模型的上部表面繪制與外邊相切的圓,并執(zhí)行“拉伸凸臺(tái)/基體”操作,拉伸距離設(shè)置為3mm。

步驟2 選擇“插入”>“特征”>“圓頂”菜單,旋轉(zhuǎn)步驟1拉伸出的實(shí)體的平面為生成圓頂?shù)膮⒄彰?到圓頂?shù)拿?,設(shè)置圓頂“距離”為9mm,創(chuàng)建“圓頂”。

4.添加裝飾螺紋操作
步驟1 進(jìn)入“右視基準(zhǔn)面”的草繪模式,繪制的草繪圖形(令上部橫線經(jīng)過草圖原點(diǎn))。

步驟2 單擊“特征”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)切除”按鈕,單擊步驟1中繪制的草圖的經(jīng)過原點(diǎn)的橫向直線,按默認(rèn)設(shè)置執(zhí)行旋轉(zhuǎn)切除操作。

步驟3 選擇“插入”>“注解”>“裝飾螺紋線”菜單,選擇步驟1旋轉(zhuǎn)切除的口部邊線為參考線,選用GB標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械螺紋,大小選用M12,生成“裝飾螺紋線”。

Solidworks螺紋緊固件零件設(shè)計(jì)solidworks simulation應(yīng)用技術(shù)圖片圖片6

知識(shí)點(diǎn)詳解

結(jié)合實(shí)例,下面介紹一下,在SolidWorks中執(zhí)行拉伸特征操作、旋轉(zhuǎn)特征操作和圓頂特征操作的技巧,具體如下(拉伸特征和旋轉(zhuǎn)特征是最常用的基礎(chǔ)特征,需重點(diǎn)掌握)。

1.拉伸特征

拉伸特征是生成三維模型時(shí)最常用的一種特征,其原理是將選擇的二維草繪平面圖形拉伸一段距離形成實(shí)體特征。

拉伸特征主要包括拉伸薄壁、拉伸凸臺(tái)、切除拉伸和拉伸曲面4種類型。其中拉伸薄壁和凸臺(tái)可通過“拉伸凸臺(tái)/基體”特征04創(chuàng)建,切除拉伸可通過“拉伸切除”特征創(chuàng)建,拉伸曲面可通過“拉伸曲面”特征創(chuàng)建(其操作基本相同)。

通過對(duì)“拉伸凸臺(tái)/基體”的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,可以創(chuàng)建薄壁、拔模等拉伸特征,并可按要求設(shè)置拉伸方向、距離和拉伸的終止方式等,下面分別介紹。

“從(F)”卷展欄:該卷展欄用于設(shè)置拉伸的起始條件。

“方向1”卷展欄:用戶可在此選項(xiàng)卡中設(shè)置凸臺(tái)或基體在“方向1”上的拉伸終止條件、拉伸方向以及拔模斜度等。各種終止條件的作用。

Solidworks螺紋緊固件零件設(shè)計(jì)solidworks仿真分析圖片圖片9

“方向2”卷展欄:用于設(shè)置在另外一個(gè)方向上的拉伸效果,它與“方向1”卷展欄類似,不同的是“方向2”卷展欄不能設(shè)置拉伸方向(“方向2”與“方向1”相反)。
“薄壁特征”卷展欄:“薄壁特征”卷展欄用于設(shè)置進(jìn)行“薄壁拉伸”的參數(shù),“薄壁”是指具有一定厚度的實(shí)體特征,可以對(duì)閉環(huán)和開環(huán)草圖進(jìn)行薄壁拉伸。各“類型”選項(xiàng)的意義。

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“所選輪廓”卷展欄:通過此卷展欄,允許用戶選擇當(dāng)前草圖中的部分草圖生成拉伸特征。

2.旋轉(zhuǎn)特征

旋轉(zhuǎn)特征是將草繪截面繞旋轉(zhuǎn)中心線旋轉(zhuǎn)一定角度而生成的特征。首先繪制一條中心線,并在中心線的一側(cè)繪制出輪廓草圖,然后單擊“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”按鈕,選擇輪廓草圖,設(shè)置中心線為旋轉(zhuǎn)軸,設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度后即可創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征。

通過“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體”的屬性管理器,可設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角度和薄壁特征等參數(shù)。旋轉(zhuǎn)軸可以是中心線、直線或邊線,通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度(角度以順時(shí)針從所選草圖測(cè)量)可以生成部分旋轉(zhuǎn)體。

3.圓頂特征

圓頂特征是指在零件的頂部面上創(chuàng)建類似于圓角類的特征,創(chuàng)建圓頂特征的頂面可以是平面或曲面。選擇“插入”>“特征”>“圓頂”菜單,然后選擇用于生成圓頂?shù)幕A(chǔ)面,再設(shè)置基礎(chǔ)面到圓頂面頂部的距離,即可生成圓頂特征。

下面解釋一下“圓頂”屬性管理器中部分選項(xiàng)的作用。

“約束點(diǎn)或草圖”選項(xiàng):通過草圖或點(diǎn)來約束圓頂面。

“方向”選項(xiàng):通過選擇一不垂直于基礎(chǔ)面的邊界線來定義拉伸圓頂?shù)姆较颉?

“橢圓圓頂”選項(xiàng):選擇此項(xiàng)可生成橢圓形的圓頂特征。

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