разработка чертежей и 3d моделей, kompas 3d, solidworks, autocad


Контакты:

Skype: solidworld3
Email: admin@solidworld.ru
Vkontakte: CAD-ры
Навигация
Наша особенность

Мы используем ONLYOFFICE для работы с заказчиками!



Демовход:
login -rost14@ya.ru
pass - demopass

В чем выгода для меня?


3d модели
Забыли пароль?Регистрация
Логин: Пароль:
10 статей
5 RND Глоссарий
10 последних новостей






Основные принципы создания сварных конструкций. Создание сварной конструкции из трехмерного эскиза. Создание собств. профилей

Автор: Рубин Денис Олегович
Источник: www.solidworld.ru
Добавлено: 2013-01-28 08:09:45






Введение

Сварные соединения являются наиболее совершенными неразъемными соединениями. Прочность сварных соединений при статических и ударных нагрузках доведена до прочности деталей из целого металла. Освоена сварка всех конструкционных сталей (включая высоколегированные), цветных сплавов и пластмасс.
В сварных соединениях детали связаны между собой межатомными силами, которые появляются за счет местного нагрева свариваемых деталей либо до состояния расплавления.
С помощью инструментов сварных деталей в SolidWorks возможно:
• проектирование рамных или ферменных конструкций по произвольному набору плоских или трехмерных эскизов в файле детали;
• использование специфических конструкционных элементов – разделка под сварку, концевые заглушки, косынки и элементы сварочног о шва.

Основные принципы создания сварных конструкций

В настоящее время сварные соединения являются наиболее распространенными, по сравнению с другими типами неразъемных соединений. Их отличает высокая прочность соединений, технологичность и экономичность. Разработана технология сварки конструкционных сталей, чугуна, медных, алюминиевых, титановых и других сплавов цветных металлов, а также некоторых пластмасс.
При проектировании сварных соединений следует учитывать их недостатки:
• сварка приводит к изменению механических свойств основного металла в сторону ухудшения из-за нагрева места шва;
• из-за неоднородности нагрева возникают остаточные напряжения и, к следствие этого, остаточные деформации;
• сварные соединения могут иметь существенную анизотропию свойств, в сварном шве;
• в сварных соединениях возникают местные напряжения, которые существенно влияют на прочность, особенно в условиях переменного нагружния;
• высокая концентрация напряжений и другие неблагоприятные фактор приводят к малой долговечности сварных соединений при перемени внешней нагрузке и особенно в условиях ударного нагружения;
• контроль качества сварного шва достаточно сложен и не всегда эконом, чески оправдан.
Поскольку конструкция свариваемых деталей зависит от способа стыковки деталей и сварного шва, то рассмотрим краткую классификацию основных типов сварных соединений. По виду взаимного расположения свариваемых деталей сварные соединения бывают:
• стыковыми, когда детали привариваются их торцевыми поверхностями Эти соединения являются наиболее рациональными, так как их прочность равна прочности основного металла. Для практической реализации эта соединений, в зависимости от толщины δ, необходимо обработать соответствующим образом кромки соединяемых деталей (рис.1, приведен в мм). При этом форма обрабатываемых кромок способствует более успешному формированию сварного шва, который совпадает по форме с торцевым сечением свариваемых деталей;
• нахлесточными, когда боковые поверхности частично перекрывают друг друга. Соединения этого типа выполняются угловыми швами, которые имеют форму, близкую к равнобедренному треугольнику (рис.2). В зависимости от расположения относительно внешней силы швы бывают фланговыми (рис.2, А), лобовыми (рис.2, Б), косыми (рис.2, и комбинированными (рис.2, Г)
• тавровыми, когда соединяемые элементы перпендикулярны или, довольно редко, наклонны (рис.3). Тавровые соединения могут быть выполнены угловым швом (рис.3, А) с одной стороны либо с обеих сторон или стыковым швом (рис.3, Б, В)
• угловыми, когда соединяемые элементы перпендикулярны друг к друг) и привариваются кромками (рис.4). Такое сварное соединение является разновидностью таврового.



Рисунок 1







Рисунок 2







Рисунок 3







Рисунок 4





Особенность сварных конструкций состоит в том, что они состоят вроде бы из отдельных деталей, но, тем не менее, все детали соединены в одно целое при помощи технологии сварки. И рассматривать такую деталь с точки зрения расчета на прочность и жесткость следует как единую целую с учетом ослабления сварных швов.
В SolidWorks сварные конструкции можно строить двумя способами:
• используя трехмерные эскизы, создают сварное изделие из профилей, выбранных из библиотечной базы или разработанных самостоятельно. При этом возможно отсечение лишних частей профилей и установка торцевых пробок.
• сварная деталь создается из нескольких твердых тел как многотельный объект. При этом возможно скругление углов, подготовка кромок для сварочного шва, формирование сварочного шва и установка угловых соединений.
К основным командам инструментальной панели «Сварные детали» относятся следующие:
• «Сварная деталь», создающая элемент сварной детали;
• «Конструкция», создающая элемент конструкции путем вытяжки определенных профилей вдоль указанных траекторий;
• «Угловое соединение», добавляющая элемент углового соединение между двумя плоскими примыкающими гранями;
• «Торцевая пробка», создающая элемент торцевой пробки с помощью торцевых поверхностей на концах открытых конструкций;
• «Скругленный шов», добавляющая элемент углового сварного шва между двумя непересекающимися телами;
• «Отсечь/вытянуть», отсекающая или вытягивающая элементы конструкции до граней других элементов.
Чтобы добавить панель «Сварные детали» на экран, пройдите путь «Инструменты | Настройка | Команды | Плавающие панели инструментов» и переместите мышью в «Диспетчер команд» кнопку «Сварные детали».

Создание сварной конструкции из трехмерного эскиза

Рассмотрим первый способ создания сварной конструкции из трехмерного эскиза. Воспользуемся трехмерным эскизом эстакады, созданный ранее.
Теперь для создания сварной конструкции нам потребуются соответствующие команды инструментальной панели Сварная деталь. Если этой панели нет на экране, то вызовите ее через Инструменты | Настройка и на вкладке Панель инструментов установите флажок Сварные детали (рис.5).



Рисунок 5




После того как инструментальная панель появилась на экране, можно приступить к созданию сварной конструкции на основе имеющегося трехмерного эскиза. Сначала укажем программе, что мы хотим создать сварную деталь, и нажмем в панели инструментов «Сварные детали» кнопку «Сварная деталь». В Дереве «Конструирования» должен появиться пункт «Сварная деталь». Теперь воспользуемся кнопкой «Конструкция» для создания элемента конструкции путем вытяжки определенных профилей вдоль указанных траекторий в трехмерном эскизе. В Менеджере свойств откроется диалоговое окно Конструкция (рис.6). Это окно позволит нам выбрать профиль, который мы будем использовать для создания сварной конструкции. При задании профиля в поле «Стандарт» выберем из двух стандартов (ansi дюйм и iso) метрический стандарт iso. В поле «Тип» можно выбрать профиль из существующих, например, угольник. В дальнейшем мы покажем, как создавать собственные профили. В поле «Размер» можно выбрать размеры существующих профилей. Выберите, скажем, угольник размером 35x35x5 мм, что означает ширина полок угольника 35 мм, а толщина металла 5 мм. Теперь осталось задать в поле «Группы» элементы эскиза, которые будут сформированы в группу и оформлены выбранным типом профиля, например, элементы переднего прямоугольника (рис.6).



Рисунок 6




В появившемся поле «Настройки» можно выбрать способ обработки углов, установив флажок «Применить обработку углов» и нажав одну из кнопок «Кромка под углом», «Стыковое соединение1» или «Стыковое соедннение2», а также, при необходимости, повернуть профиль на необходимый угол в параметре «Угол поворота» (например, 270°). После всех установок нажмите кнопку ОК.
Аналогичным образом задайте профили для внутреннего прямоугольника. В этом случае также задайте параметр Угол поворота равным 270°, чтобы вторая полка угольника смотрела внутрь параллелепипеда (рис.7).



Рисунок 7




Теперь установим профили по остальным горизонтальным ребрам параллепепипеда. Для каждого ребра потребуется отдельная команда, так как каждый угольник необходимо ориентировать в пространстве путем подбора параметра «Угол поворота», чтобы наружные полки угольника смотрели вне параллелепипеда, а также произвести обрезку излишних концов угольника. На примере верхнего правого ребра покажем разделку профиля для сварной конструкции.
Вновь вызовите из инструментальной панели «Сварные детали» команду «Конструкция» и установите профиль, задав параметр «Угол поворота» равным 90° (рис.8).
Посмотрите внимательно на рис.8, и вы увидите, что произошло наложение конца только что построенного горизонтального уголка на концы двух других уголков.Чтобы убрать данное наложение, необходимо воспользоваться командой «Отсечь/вытянуть» из инструментальной панели «Сварные детали». Данная команда позволяет отсекать или вытягивать элементы детали до поверхностей других элементов так же, как инструменты обрезки.
В данном случае нам необходимо отсечь конец горизонтального профиля. Нажмите на кнопку «Отсечь/вытянуть». В открывшемся в Менеджере свойств диалоговом окне «Отсечь/вытянуть» щелкните мышью в поле «Обрезаемое тело» и укажите вставленный профиль. Теперь щелкните мышью в поле «Граница отсечение» и установите режим «Тела», а затем укажите мышью два оставшихся угольника (рис.9). Можно также установить флажок «Зазор сварки» и задать величину зазора для сварного шва.



Рисунок 8







Рисунок 9







Рисунок 10




Поверьте по рис.9, правильно ли все установлено, и нажмите кнопку ОК. в результате должна получиться конструкция, показанная на рис.10. То же самое необходимо проделать и со вторым концом горизонтального профиля.
Аналогичным образом поступите со следующими тремя горизонтальными профилями для завершения построения сварной конструкции параллелепипеда. В итоге у вас должна получиться конструкция, показанная на рис.11.



Рисунок 11




Теперь перейдем к созданию пандуса эстакады. Поперечный профиль пандуса будем изготавливать из другого профиля – квадратной трубы. Для этого вызовите опять из панели инструментов «Сварные детали» команду «Конструкция» и в открывшемся диалоговом окне «Менеджера свойств» установите в поле «Тип» профиль «квадратная труба», а в поле «Размер» задайте 40x40x4. В поле «Сегменты траектории» укажите мышью поперечную линию пандуса трехмерного эскиза (рис.12) и нажмите кнопку ОК



Рисунок 12




Остальные элементы пандуса трехмерного эскиза постройте таким же угольником, каким был выполнен весь корпус эстакады. При задании параметров в диалоговом окне «Конструкция» в поле настройка обязательно установите флажок «Применить обработку углов» и задайте граничное условие «Стыковое соединение1». Нажмите кнопку ОК , в результате должна получиться следующая сварная конструкция (рис.13).
Проделайте аналогичную операцию со второй стороной эстакады, обрежьте лишние концы профилей и получите готовую сварную конструкцию эстакады (рис.14).



Рисунок 13







Рисунок 14




Осталось внести последний штрих– добавить пробки на открытые концы квадратного профиля. Для этого из инструментальной панели «Сварные детали» вызовите команду «Торцевая пробка», которая создает элемент торцевой пробки с помощью торцевых поверхностей на открытых конструкциях. В «Менеджере свойств» откроется диалоговое окно «Торцевая пробка». Укажите мышью грань квадратного профиля, где должна размещаться торцевая пробка, задайте толщину пробки «Т1», например, 5 мм и установите флажок «Углы фаски», чтобы сделать фаски на пробке. Проверьте по рис.15 задание параметров и нажмите кнопку ОК.
Если все сделано правильно, то в сварной конструкции на конце квадратного профиля появится пробка, закрывающая внутреннюю полость профиля.
Аналогичным образом создайте пробку на втором конце профиля. Таким образом, проектирование эстакады как цельной сварной детали закончено. Сохраните деталь, нажав кнопку «Сохранить».



Рисунок 15





Создание собственных профилей

Пользователь программы может создать свой собственный профиль как деталь библиотечного элемента, затем поместить его в определенную папку, чтобы потом его можно выбрать в дальнейшем.
При создании эскизов собственных профилей нужно учитывать следующее:
• При создании элемента конструкции сварной детали с помощью созда-ваемого профиля по умолчанию исходная точка эскиза становится точкой пронзания.
• При создании элемента конструкции сварной детали можно выбрать лю-бую вершину на эскизе в качестве альтернативной точки пронзания.
• При создании элемента конструкции сварной детали можно добавить точки эскиза в эскиз и выбрать их в качестве альтернативных точек пронзания.
«Точка пронзания» определяет местоположение профиля относительно сегмента эскиза, который используется для создания элемента конструкции. Точка пронзания по умолчанию – это исходная точка эскиза в детали библиотечного элемента профиля. В качестве точки пронзания можно также использовать любую вершину или точку эскиза, указанную в профиле.
Для создания профиля сварной детали откройте эскиз новой детали. В качестве профиля давайте создадим эскиз двутавра (рис.16). Посредине двутавра с помощью инструмента эскиза «Точечный» создайте точку в центре эскиза и задайте ее положение относительно исходной точки. Эта точка в дальнейшем нам потребуется в качестве точки пронзания профиля.



Рисунок 16




В построенном эскизе исходная точка совпадает с нижним левым углом профиля, соответственно по умолчанию она будет являться точкой пронзания. Сразу отметим, что это не совсем удачный выбор, так как лучше всего для симметричных деталей точку пронзания выбирать посредине эскиза. Дальше мы покажем, как можно быстро сменить точку пронзания.
Закройте построенный эскиз двутавра и щелкните мышью в Дереве Конст-руирования по элементу «Эскиз1». Теперь выберите «Файл | Сохранить как» и в поле «Тип файла» выберите «Lib Feat Part (Детали библиотечных элементов) (*.sldlfp)». Затем в поле «Имя файла» введите имя эскиза «Двутавр 40x50x5.sldlfp» и нажмите кнопку «Сохранить». Значок детали рядом с названием детали в Дереве Конструирования изменится на значок библиотечного элемента (рис.17). Закройте файл детали. Сейчас библиотечный элемент сохранился в текущей папке, где сохраняются текущие рабочие файлы SolidWorks.



Рисунок 17




Для того чтобы можно было постоянно пользоваться собственными профилями, деталь библиотечного элемента профиля необходимо поместить в соответствующую папку, тогда ее можно будет выбрать в окне «Конструкция», появляющемся в Менеджере свойств. Профили сварных деталей находятся в папке по умолчанию в каталоге установки SolidWorks в dataweldment profiles. Структура подпапок в папке weldment profiles определяет параметры, которые отображаются в окне «Конструкция» Менеджера свойств. Поле «Выбранные элементы» в Менеджере свойств и соответствующая папка в «Проводнике Windows», а также структура файлов задаются следующим образом:
• Главная папка содержит одну или несколько папок стандартов. Папка weldment profiles является главной папкой и содержит две папки стандартов (ansi inch и iso). В Менеджере свойств имя каждой папки стандартов отображается в качестве элемента для выбора в поле «Стандарт».
• Папки стандартов содержат одну или несколько папок типов, например, angle iron, с channel, pipe и т. д. В Менеджере свойств после выбора стандарта имена всех его подпапок типов отображаются в поле «Тип».
• Папки типов содержат одну или несколько деталей библиотечных элементов. В Менеджере свойств после выбора типа имена деталей библиотечных элементов отображаются в списке «Размер».
Чтобы сохранить собственные профили в существующей структуре папок, выполните одно из следующих действий:
• добавьте новую деталь профиля в любую из папок типов. Например, деталь собственного профиля можно сохранить в папке «Квадратная труба», которая является подпапкой папки iso. В Менеджере свойств при выборе «iso» в списке «Стандарты» и «Квадратная труба» в списке «Тип» имя собственного профиля появится в списке «Размер» в качестве одного из элементов. для выбора;
• добавьте новую папку типа в существующую папку стандарта, сохраните деталь собственного профиля в новой папке типа. Например, в папке iso создайте папку «Собственные элементы». Затем сохраните детали собственного профиля в папке «Собственные элементы». В Менеджере свойств при выборе iso в списке «Стандарты» пункт «собственные элементы» появится в качестве одного из элементов для выбора в списке «Тип». При выборе «Собственные элементы» в списке «Ти»п имя деталей собственного профиля появится в списке «Размер»;
• добавьте новую папку стандартов в папку weldment profiles, создайте папку типов в папке стандартов и сохраните детали собственных профилей в папке типов. Например, в папке weldment profiles создайте папку, например, «Мой стандарт». В папке «Мой стандарт» создайте папку, например, «Мой тип деталей». Затем сохраните детали собственных профилей в этой папке, например, созданный библиотечный элемент «Мой профиль». В Менеджере свойств появится папка «Мой стандарт» в качестве одного из элементов для выбора в списке «Стандарт». При выборе «Мой тип деталей» в списке «Тип» имя библиотечного элемента «Мой профиль», являющееся именем детали собственного профиля, появится в списке «Размер».
Если требуется сохранить профили в отдельной папке, можно создать от-дельную структуру папок, а затем указать ее в качестве папки для файла профиля сварной детали.
Давайте сохраним эскиз профиля как деталь библиотечного элемента по третьему варианту. Для этого в «Проводнике Windows» создайте следующую структуру папок «каталог установки SolidWorks>dataweldment profiles гостдвутавр» и скопируйте в эту папку созданный библиотечный файл «Двутавр40x50x5.sldlfp».
А сейчас откройте трехмерный эскиз эстакады, созданный ранее. Теперь попробуйте использовать самостоятельно созданный профиль двутавра в трехмерном эскизе. Создайте сварную деталь, нажав кнопку «Сварная деталь» из панели инструментов «Сварные детали». Затем создайте конструкцию из созданного профиля двутавра, для чего в панели инструментов «Сварные детали» нажмите команду «Конструкция». В открывшемся диалоговом окне Менеджера свойств в поле «Выбор» задайте параметры созданного профиля двутавра так, как показано на рис.18, и выберите в качестве сегмента траектории ближайшую кромку эскиза.



Рисунок 18




Нажмите кнопку ОК , в трехмерный эскиз должен добавиться созданный нами профиль двутавра. Посмотрите внимательно, и вы увидите, что профиль двутавра привязался к трехмерному эскизу левым нижним углом – это исходная точка эскиза профиля, которая является точкой пронзания (рис.19). Как было отмечено ранее, выбор этой точки сделан неудачно, так как для симметричных профилей точку пронзания лучше делать посредине профиля. В данном случае такой выбор сделан намеренно, чтобы показать, как можно быстро сменить точку пронзания.
Для того чтобы сменить точку пронзания, нажмите правой кнопкой мыши на элемент конструкции «Конструкция» в «Дереве Конструирования», а затем в выпадающем контекстном меню выберите пункт «Редактировать определение». В открывшемся окне Менеджера свойств в поле «Настройки» нажмите кнопку «Поиск профиля». Можно выбрать любую из вершин или точек эскиза на профиле. В нашем случае выберите специально созданную для этого точку посредине профиля и нажмите кнопку ОК. Профиль сдвигается для выравнивания новой точки пронзания по сегменту эскиза элемента конструкции (рис.20).



Рисунок 19







Рисунок 20




Остальные двутавровые профили трехмерного эскиза эстакады можно построить способами, описанными выше.

Деталь, на основе которой была составлена данная статья, а также собственный профиль можно скачать тут >>> скачать.



Оглавление   |  На верх     Читать комментарии (2)


Всего комментариев: 2

Комментировал: Отправить личное сообщение Korbus 05.03.13
Статья пригодилась, научился создавать свои собственные любые профиля. Спасибо!

Комментировал: Отправить личное сообщение Ghost 28.01.13
Не забываем оставлять свои комментарии о данной статье. Пригодилась ли она Вам?






Мы Вконтакте

Реклама

Портфолио
10 файлов по скачиваниям
Работает под управлением WebCodePortalSystem v. 4.3.1
Copyright www.SolidWorld.ru 2008-2016