本节将通过几个典型的范例,介绍在UG中钣金展开放样的应用。常用的钣金件创建方法有特征建模法、放样弯边法、装配法以及新建级别法等,放样弯边法前文中已有介绍,本节将重点介绍其余三种方法。读者要注意不同类型钣金件的创建思路以及 K 因子的设置方法。在本书后面的章节中,对于各种不同形状的钣金件及钣金装配体,将只介绍其创建与展开的过程,展开图样的创建过程将不再赘述。
特征建模法是利用UG钣金模块中的钣金特征创建命令进行建模,如轮廓弯边、弯边等。这种建模思路十分适用于创建平板构件(如机箱、机柜等产品)以及柱形表面钣金件。
下面以斜截圆柱管钣金为例,介绍特征建模法的应用。斜截圆柱管是普通圆柱管的上端被一个与其轴线成一定角度的正垂面截断而形成的构件,如图1.3.1所示。
Task1. 创建斜截圆柱管
Step1. 新建一个NX钣金模型文件,命名为bevel_cylinder_pipe。
图1.3.1 斜截圆柱管及其展平图样
Step2. 创建图1.3.2所示的轮廓弯边特征1。选择下拉菜单
命令;选取XY平面为草图平面,绘制图1.3.3所示的截面草图;单击
文本框右侧的
按钮,在系统弹出的快捷菜单中选择
选项,然后在
文本框中输入数值1.5;单击“反向”按钮
调整厚度方向,在
下拉列表中选择
选项,在
文本框中输入数值500.0;单击
按钮,完成轮廓弯边特征1的创建。
图1.3.2 轮廓弯边特征1
图1.3.3 截面草图
Step3. 创建图1.3.4所示的拉伸特征1。选择下拉菜单
命令;选取YZ平面为草图平面,绘制图1.3.5所示的截面草图;在“拉伸”对话框
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项;在
区域的
下拉列表中选择
选项;单击
按钮,完成拉伸特征1的创建。
图1.3.4 拉伸特征1
图1.3.5 截面草图
Step4. 保存钣金模型。选择下拉菜单
命令,保存模型文件。
Task2. 展平斜截圆柱管
Step1. 创建图1.3.6所示的展平实体。选择下拉菜单
命令;选取图1.3.7所示的固定面,然后选取图1.3.7所示的模型参考边为方位参考;单击
按钮,完成展平实体的创建。
说明: 为了便于观察展开钣金件,此处隐藏钣金特征。
图1.3.6 展平实体
图1.3.7 选取固定面和参考边
Step2. 保存展开钣金模型。选择下拉菜单
命令,将模型命名为bevel_cylinder_pipe_unfold。
Task3. 生成钣金工程图
Step1. 切换到bevel_cylinder_pipe窗口。
Step2. 创建展开图样。选择下拉菜单
命令,选取图1.3.8所示的模型表面为向上面,其他参数采用系统默认设置值;单击
按钮,完成展开图样的创建。
图1.3.8 定义向上面
Step3. 进入工程图环境。在
功能选项卡
区域单击
按钮,进入工程图环境。
Step4. 新建图纸页。选择下拉菜单
命令,在系统弹出的“工作表”对话框中设置图1.3.9所示的参数;单击
按钮,新建空白图纸页。
Step5. 设置视图显示。选择下拉菜单
命令,系统弹出“制图首选项”对话框,在该对话框
节点下展开
选项,在
选项卡中设置隐藏线为不可见;在
选项卡中取消选中
复选框;在
选项卡中取消选中
复选框;在该对话框
节点下展开
选项,在
选项卡中取消选中
区域的全部复选框,单击
按钮。
图1.3.9 “工作表”对话框
Step6. 创建平面展开图样视图。选择下拉菜单
命令;在“基本视图”对话框
区域的
下拉列表中选择
选项,单击
后的
按钮,在“定向视图”窗口中调整视图位置,如图1.3.10所示,单击
按钮;在该对话框
区域的
下拉列表中选择
选项;选取合适的位置并单击以放置视图,结果如图1.3.11所示。
图1.3.10 “定向视图”窗口
图1.3.11 展开图样视图
Step7. 创建基本视图。
(1)创建主视图。选择下拉菜单
命令;在“基本视图”对话框
区域的
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项;在图形区的合适位置单击以放置主视图,结果如图1.3.12所示。
(2)创建左视图。在主视图右侧合适位置单击以放置左视图,结果如图1.3.12所示。
图1.3.12 创建基本视图
Step8. 创建标注。
(1)创建中心标记。选择下拉菜单
命令。选取图1.3.13所示的圆弧1为标注对象,调整中心线长度,结果如图1.3.13所示。
(2)创建2D中心线标注。选择下拉菜单
命令。依次选取图1.3.13所示的直线1和直线2为标注参考,结果如图1.3.13所示。
图1.3.13 创建中心线和中心符号线
(3)创建尺寸标注。选择下拉菜单
命令,标注相关尺寸,标注完成后的效果如图1.3.14所示。
(4)创建注释。选择下拉菜单
命令;在
区域下的
文本框中输入“1.5厚”字符;然后在
区域单击“设置”按钮
,在“设置”对话框中选择
选项卡,然后将文字设置为
;单击“注释”对话框中
区域下的
按钮,首先单击图1.3.15所示的位置1处作为注释起始位置,然后单击位置2处放置注释;单击
按钮,完成注释标注。
图1.3.14 创建尺寸标注
图1.3.15 创建注解
Step9. 保存钣金工程图。选择下拉菜单
命令,保存工程图文件。
Task4. 导出展平图样
Step1. 在
功能选项卡
区域单击
按钮,切换到“钣金”设计环境。
Step2. 导出展平图样。选择下拉菜单
命令,系统弹出“导出展平图样”对话框;在模型树中选择展平图样为导出对象,其他参数采用系统默认设置值;单击
按钮,完成导出展平图样的创建。
Task5. 打印出纸样与手工下料剪裁
若在实际生产加工中需要手工下料剪裁,可以采用下面两种方法。
方法一 :打印出纸样下料。将展平图样以1∶1的比例打印出纸样,再将纸样贴合到板料之上,根据纸样上的曲线轮廓进行下料剪裁。
方法二 :根据尺寸下料。在板料上选取一个参考点,采用测量的方法量取直边的尺寸,也可以在钣金工程图中标注直边的尺寸;对于曲线轮廓边,可以创建一系列的等分点,然后测量等分点相对于参考点的平面坐标值,在板料上确定这些点的位置并光滑连接各点得到曲线轮廓。
装配法一般用于创建加工中需要焊接的钣金件。创建思路是先用特征建模、放样弯边等方法创建各个构件,再将构件进行装配,然后对各个构件分别进行展平放样操作。实际加工时是先根据展平图样生产各个构件,再将构件进行焊接。
下面以两节拱形(半长圆)任意角弯头为例,介绍装配法的应用。两节拱形(半长圆)任意角弯头是由两个形状相同的斜截拱形(半长圆)柱管接合而成的构件,其钣金件及展开图样如图1.3.16所示。
图1.3.16 两节拱形(半长圆)任意角弯头及其展开图样
Task1. 创建两节拱形(半长圆)任意角弯头
Stage1. 创建子构件
Step1. 新建一个NX钣金模型文件,命名为two_sec_arched_random_elbow。
Step2. 创建图1.3.17所示的轮廓弯边特征1。选择下拉菜单
命令;选取XY平面为草图平面,绘制图1.3.18所示的截面草图;单击
文本框右侧的
按钮,在系统弹出的快捷菜单中选择
选项,然后在
文本框中输入数值1.0;单击“反向”按钮
调整厚度方向,在
下拉列表中选择
选项,在
文本框中输入数值400.0;单击
按钮,完成轮廓弯边特征1的创建。
图1.3.17 轮廓弯边特征1
图1.3.18 截面草图
Step3. 创建图1.3.19所示的拉伸特征1。选择下拉菜单
命令;选取ZX平面为草图平面,绘制图1.3.20所示的截面草图;在“拉伸”对话框
下拉列表中选择
选项,在
下拉列表中选择
选项;在
区域的
下拉列表中选择
选项;单击
按钮,完成拉伸特征1的创建。
Step4. 保存钣金模型。选择下拉菜单
命令,保存模型文件。
图1.3.19 拉伸特征1
图1.3.20 截面草图
Stage2. 装配,生成两节拱形(半长圆)任意角弯头
Step1. 新建装配文件。选择下拉菜单
命令;在
选项卡的
区域中选取模板类型为
,在
文本框中输入文件名称two_sec_arched_random_elbow_asm;单击
按钮,进入装配环境。
Step2. 装配第一个钣金子构件(图1.3.21)。
(1)在“添加组件”对话框中单击
按钮,选择two_sec_arched_random_elbow.prt,单击
按钮。
(2)定义放置。在
区域的
下拉列表中选取
选项,单击
按钮。
Step3. 装配第二个钣金子构件。
(1)在“添加组件”对话框中单击
按钮,选择two_sec_arched_random_elbow.prt,单击
按钮。
(2)定义放置。在
区域选择
选项;在
区域
选项组中选中
复选框,单击
按钮。
(3)移动位置。选择下拉菜单
命令,选择第二个钣金子构件为移动对象,移动至图1.3.22所示的位置。
图1.3.21 装配第一个子构件
图1.3.22 调整组件位置
(4)添加约束。选择下拉菜单
命令,在
区域中选择
选项,在图形区选取图1.3.23所示的接触面,单击“反向”按钮
调整装配方向,单击
按钮;选取图1.3.24所示的接触面,单击
按钮;选取图1.3.25所示的模型边线,单击
按钮,完成装配约束的添加。
图1.3.23 选取接触面1
图1.3.24 选取接触面2
Step4. 保存钣金模型。选择下拉菜单
命令,保存模型文件,关闭所有文件窗口。
图1.3.25 选取对齐边线
Task2. 展平两节拱形(半长圆)任意角弯头
从上面的创建过程中可以看出两节拱形(半长圆)任意角弯头是由两节拱形(半长圆)柱管装配形成的,所以其展开只需将单节拱形(半长圆)柱管展开,具体方法如下。
Step1. 打开文件:two_sec_arched_random_elbow。
Step2. 创建图1.3.26所示的展平实体。选择下拉菜单
命令;选取图1.3.27所示的固定面,单击
按钮,完成展平实体的创建。
图1.3.26 展平实体
图1.3.27 选取固定面
说明: 为了便于观察展开钣金件,此处隐藏钣金特征。
Step3. 保存展开钣金模型。选择下拉菜单
命令,将模型命名为two_sec_arched_random_elbow_unfold。
Task3. 生成钣金工程图
Step1. 打开文件:two_sec_arched_random_elbow。
Step2. 创建展开图样。选择下拉菜单
命令,选取图1.3.27所示的模型表面为向上面,单击
按钮,完成展平图样的创建。
Step3. 进入工程图环境。在
功能选项卡
区域单击
按钮,进入工程图环境。
Step4. 新建图纸页。选择下拉菜单
命令,在系统弹出的“工作表”对话框中设置图1.3.28所示的参数;单击
按钮,新建空白图纸页。
图1.3.28 “工作表”对话框
Step5. 设置视图显示。选择下拉菜单
命令,系统弹出“制图首选项”对话框,在该对话框
节点下展开
选项,在
选项卡中设置隐藏线为不可见;在
选项卡中取消选中
复选框;在
选项卡中取消选中
复选框;在该对话框
节点下展开
选项,在
选项卡中取消选中
区域的全部复选框,单击
按钮。
Step6. 创建平面展开图样视图。选择下拉菜单
命令;在“基本视图”对话框
区域的
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项;选取合适的位置单击以放置视图,结果如图1.3.29所示。
Step7. 创建基本视图。选择下拉菜单
命令;在“基本视图”对话框
区域的
下拉列表中选择
选项,在
区域的
下拉列表中选择
选项;在图形区的合适位置单击以放置主视图,结果如图1.3.29所示;单击主视图下方合适位置以放置俯视图,结果如图1.3.29所示。
图1.3.29 创建工程图视图
Step8. 参照图1.3.30对工程图进行标注(具体操作请参看随书光盘)。
Step9. 保存钣金工程图。选择下拉菜单
命令,保存工程图文件。
Task4. 输出展开图样
Step1. 在
功能选项卡
区域单击
按钮,切换到“钣金”设计环境。
Step2. 导出展开图样。选择下拉菜单
命令,系统弹出“导出展平图样”对话框;在模型树中选择展平图样为导出对象,其他参数采用系统默认设置值;单击
按钮,完成导出展平图样的创建。
图1.3.30 标注工程图
新建级别法也是创建焊接钣金件的一种方法,适用于创建整体性较强的钣金模型,最终得到的仍是装配体模型。创建思路是先用实体特征建模创建焊接钣金件的整体,再利用修剪体命令从整体模型中分割出各个构件实体,再将构件进行展开得到各构件的钣金展开模型,最后使用装配方法分别将构件以及展开钣金件进行装配,得到完整的钣金件和展开图样。
下面以60°三节圆形等径弯头为例,介绍新建级别法的应用。60°三节圆形等径弯头由三节等径的圆柱管构成,且两端口平面夹角为60°,其钣金件及展开图样如图1.3.31所示。
图1.3.31 60°三节圆形等径弯头及其展开图样
Task1. 创建60°三节圆形等径弯头
Stage1. 创建钣金构件模型
Step1. 新建一个NX钣金模型文件,命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow。
Step2. 创建图1.3.32所示的轮廓弯边特征1。选择下拉菜单
命令;选取XY平面为草图平面,绘制图1.3.33所示的截面草图;单击
文本框右侧的
按钮,在系统弹出的快捷菜单中选择
选项,然后在
文本框中输入数值1.0;在
下拉列表中选择
选项,在
文本框中输入数值400.0,单击
按钮调整方向;单击
按钮,完成轮廓弯边特征1的创建。
图1.3.32 轮廓弯边特征1
图1.3.33 截面草图
Step3. 创建图1.3.34所示的草图1。选择下拉菜单
命令,选择XZ平面为草图平面,绘制图1.3.34所示的草图1。
Step4. 创建图1.3.35所示的拉伸特征1。选择下拉菜单
命令,选取图1.3.34所示的直线1为拉伸的截面;在
区域的
下拉列表中选择
选项,在其下的
文本框中输入值120;在
区域的下拉列表中选择
选项;单击
按钮,完成拉伸特征1的创建。
Step5. 创建图1.3.36所示的拉伸特征2。选择下拉菜单
命令,选取图1.3.34所示的直线2为拉伸的截面;在
区域的
下拉列表中选择
选项,在其下的
文本框中输入值120;在
区域的下拉列表中选择
选项;单击
按钮,完成拉伸特征2的创建。
图1.3.34 草图1
图1.3.35 拉伸特征1
图1.3.36 拉伸特征2
Step6. 保存模型文件。
Stage2. 创建60°三节圆形等径弯头首节
Step1. 在资源工具条区单击“装配导航器”按钮
,切换至“装配导航器”界面;在装配导航器的空白处右击,在系统弹出的快捷菜单中确认
被选中。
Step2. 在装配导航器区选择
并右击,在弹出的快捷菜单中选择
命令,系统弹出“新建层”对话框。
Step3. 在“新建层”对话框中单击
按钮,在弹出的对话框中输入文件名60deg_three_sec_circle_equally_elbow01,并单击
按钮。
Step4. 在“新建层”对话框中单击
按钮,选取实体(轮廓弯边特征1)和拉伸特征1,单击两次
按钮,完成新级别的创建。
Step5. 将60deg_three_sec_circle_equally_elbow01设为显示部件(切换到建模环境)。
Step6. 创建图1.3.37所示的修剪体1。选择下拉菜单
命令。选取图1.3.38所示的实体为修剪目标,单击中键;选取图1.3.38所示的平面为修剪工具,单击
按钮调整修剪方向;单击
按钮,完成修剪体的创建。
图1.3.37 修剪体1
图1.3.38 选取修剪对象
Step7. 保存模型文件。
Stage3. 创建60°三节圆形等径弯头中节
Step1. 切换至60deg_three_sec_circle_equally_elbow窗口。
Step2. 在装配导航器区选择
并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择
命令,系统弹出“新建层”对话框。
Step3. 在“新建层”对话框中单击
按钮,在弹出的对话框中输入文件名60deg_three_sec_circle_equally_elbow02,并单击
按钮。
Step4. 在“新建层”对话框中单击
按钮,选取所有的实体和曲面对象;单击两次
按钮,完成新级别的创建。
Step5. 将60deg_three_sec_circle_equally_elbow02设为显示部件(确认在建模环境)。
Step6. 创建图1.3.39所示的修剪体1。选择下拉菜单
命令。选取图1.3.40所示的实体为修剪目标,单击中键;选取图1.3.40所示的平面为修剪工具;单击
按钮,完成修剪体1的创建。
Step7. 创建图1.3.41所示的修剪体2。选择下拉菜单
命令。选取图1.3.42所示的实体为修剪目标,单击中键;选取图1.3.42所示的平面为修剪工具;单击
按钮,完成修剪体2的创建。
Step8. 保存模型文件。
图1.3.39 修剪体1
图1.3.40 选取修剪对象
图1.3.41 修剪体2
图1.3.42 选取修剪对象
Stage4. 创建60°三节圆形等径弯头尾节
Step1. 切换至60deg_three_sec_circle_equally_elbow窗口。
Step2. 在装配导航器区选择
并右击,在系统弹出的快捷菜单中选择
命令,系统弹出“新建层”对话框。
Step3. 在“新建层”对话框中单击
按钮,在弹出的对话框中输入文件名60deg_three_sec_circle_equally_elbow03,并单击
按钮。
Step4. 在“新建层”对话框中单击
按钮,选取实体(轮廓弯边特征1)和拉伸特征2;单击两次
按钮,完成新级别的创建。
Step5. 将60deg_three_sec_circle_equally_elbow03设为显示部件(确认在建模环境)。
Step6. 创建图1.3.43所示的修剪体1。选择下拉菜单
命令,选取图1.3.44所示的实体为修剪目标,单击中键;选取图1.3.44所示的平面为修剪工具,单击
按钮调整修剪方向;单击
按钮,完成修剪体1的创建。
Step7. 保存模型文件。
Step8. 切换至60deg_three_sec_circle_equally_elbow窗口,保存模型文件并关闭所有文件窗口。
Stage5. 装配,生成60°三节圆形等径弯头
新建一个装配文件,命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow_asm。使用创建的60°三节圆形等径弯头首节、60°三节圆形等径弯头中节和60°三节圆形等径弯头尾节进行装配得到完整的钣金件(具体操作请参看随书光盘),结果如图1.3.45所示;保存钣金件模型并关闭所有文件窗口。
图1.3.43 修剪体1
图1.3.44 选取修剪对象
图1.3.45 60°三节圆形等径弯头
Task2. 展平60°三节圆形等径弯头
Stage1. 展平60°三节圆形等径弯头首节
Step1. 打开模型文件60deg_three_sec_circle_equally_elbow01.prt。
Step2. 在
功能选项卡
区域单击
按钮,进入“钣金”设计环境。
Step3. 创建图1.3.46所示的展平实体。选择下拉菜单
命令;选取图1.3.47所示的固定面,单击
按钮,完成展平实体的创建。
Step4. 保存钣金模型。将模型命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow_unfold01。
图1.3.46 展平实体
图1.3.47 选取固定面
Stage2. 展平60°三节圆形等径弯头中节
参照Stage 1步骤,展平60°三节圆形等径弯头中节,将模型命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow_unfold02,结果如图1.3.48所示。
Stage3. 展平60°三节圆形等径弯头尾节
参照Stage 1步骤,展平60°三节圆形等径弯头尾节,将模型命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow_unfold03,结果如图1.3.49所示。
Stage4. 装配展开图
新建一个装配文件,命名为60deg_three_sec_circle_equally_elbow_unfold_asm。依次插入零件“60°三节圆形等径弯头尾节展开”“60°三节圆形等径弯头中节展开”“60°三节圆形等径弯头首节展开”进行装配(具体操作请参看随书光盘),结果如图1.3.50所示;保存钣金件模型并关闭所有文件窗口。
图1.3.48 60°三节圆形等径弯头中节展开
图1.3.49 60°三节圆形等径弯头尾节展开
图1.3.50 60°三节圆形等径弯头展开图
Task3. 生成首节钣金工程图
Step1. 打开模型文件60deg_three_sec_circle_equally_elbow01.prt。
Step2. 参照1.3.2节Task3生成钣金工程图(具体操作请参看随书光盘),结果如图1.3.51所示。
图1.3.51 创建钣金工程图
Step3. 保存钣金工程图。选择下拉菜单
命令,保存工程图文件。
Task4. 输出展开图样
Step1. 在
功能选项卡
区域单击
按钮,切换到“钣金”设计环境。
Step2. 导出展开图样。选择下拉菜单
命令,系统弹出“导出展平图样”对话框;在模型树中选择展平图样为导出对象,其他参数采用系统默认设置值;单击
按钮,完成导出展平图样。
说明: 本例中60°三节圆形等径弯头尾节与中节的钣金工程图的创建以及展开图样的导出过程与首节基本相同,此处不再赘述。
说明:
为了回馈广大读者对本书的支持,除随书光盘中的视频讲解之外,我们将免费为您提供更多的UG学习视频,内容包括各个软件模块的基本理论、背景知识、高级功能和命令的详解以及一些典型的实际应用案例等。
由于图书篇幅和随书光盘的容量有限,我们将这些视频讲解制作成了在线学习视频,并在本书相关章节的最后对讲解的内容做了简要介绍,读者可以扫描二维码直达视频讲解页面,登录兆迪科技网站免费学习。
学习拓展: 可以免费学习更多视频讲解。
讲解内容: 主要包含软件安装,基本操作,二维草图,常用建模命令,零件设计案例等基础内容的讲解。钣金设计属于专用模块,需要有一定的软件使用基础才能快速掌握,本部分的内容可以作为读者学习钣金设计的有益补充。
注意:
为了获得更好的学习效果,建议读者采用以下方法进行学习。
方法一: 使用台式机或者笔记本电脑登录兆迪科技网校,开启高清视频模式学习。
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