SolidWorks在塑料转向轮设计中的应用

dandandmama

　本文以塑料转向轮支架为例，介绍了SolidWorks造型功能。该塑料转向轮有较复杂的结构，所用命令较多，体现了SolidWorks进行产品设计的灵活功能。


    0.前言
　　塑料转向轮是我们为某公司开发的一个新产品，如图一所示。设计过程中要考虑分型面、注塑模拔模斜度和结构的健壮性，结构看似简单、实则复杂。本文主要使用了SolidWorks的拉伸增料、切除减料、旋转增料、旋转减料、镜像、圆角等功能。

    1.支架基本实体的形成

    1.1启动SolidWorks
　　单击“文件”－“新建”，建立一个新“零件”文件，及时保存在指定的文件夹中。

    1.2生产转向轮支架主体轴
　　打开一个基准面，生成草图。根据转向轮支架的基本形状，为了更好的使用轴侧图观察，应选用“上视”作为第一个基准面。
　　根据设计尺寸，生成草图圆，拉伸成凸台实体。拉伸高度按照设计高度，拔模斜度为0.3°。如图二所示。

    1.3生成支架轮子转向部分实体
　　由于转向轮主体轴与支架轮子转向轴不在一个平面上，所以要建立相应距离的基准面。以右视基准面为基准，偏移相应的距离，建立基准面，如图三所示。

　　然后在基准面一上建立旋转草图，并指定旋转轴。

　　退出草图，使用“旋转增料”命令，旋转360°，生成支架轮子转向部分实体。注意，在“旋转”命令选项中，选择“合并实体”。如图四所示。

    1.4生成支架基本实体
　　在“前视基准面”上打开草图，按照设计意图绘制预留外形的草图，退出草图后，双向拉伸完全贯穿切除减料，如图五、六所示。

　　至此，转向轮支架基本外观已经生成。以下的工作主要是处理内部形状和细节问题。

    2.内部形状的处理
　　由于内部结构不是均匀分布，有些地方还要通过旋转减料，所以不能采用“抽壳”的办法得到内部结构。此时，根据各个部位的特征，采用“拉伸减料”、“旋转切除减料”命令操作。

    2.1轮子转向内部结构生成
　　继续使用基准面一。在基准面一上打开草图，按照设计壁厚绘制草图轮廓，旋转360°切除减料，得到如图七所示的内部结构。

    2.2主体轴部分结构生成
　　建立基准面二，距离主体轴指定距离，绘制草图圆，切除减料，拉伸至完全贯穿，得到如图八所示的主体轴部分结构，并将顶部外缘倒角。

    2.3内部结构的完全生成
　　在“前视基准面”上打开草图，绘制转向轮轴承腔体截面形状，并以主体轴的中心轴为旋转轴，使用“旋转切除减料”命令，旋转360°，得到如图九所示的结构。

　　至此，转向轮支架内部结构完全生成。当然，如果仅仅是出于设计目的，图八和九可以通过“旋转切除减料”命令一步生成；但是本设计还要提供IGS文件转入CAM系统进行加工处理，为了便于简化加工代码，所以最好是采用上述步骤。

    3、细节部分的处理
　　细节部分主要是边缘倒角、轮轴凸台特征以及加强筋的生成。最后得到如图十所示的结构。

    4.结束语
　　本结构通过COSMOS软件仿真分析，可以达到设计的额定载荷；并使用设计数据进行数控加工，产品尺寸稳定，达到设计目的。