电风扇制作说明书利用UG装配模块,把电风扇的各个零件装配好,在装配时根据实际操作再修改零件。
装配时的约束可分为两大类,无连接接口约束和有连接接口约束。
无连接接口的主要用于一般的装配中,使用这种装配的零件不具有自由度,零件之间不能做任何相对运动;有连接的约束主要用于解决机构的相对运动。
扇叶部分和后座(里边装有电机转轴)的装配就要是有连接口的约束,因为要做扇叶转动的仿真。
设计时确定扇叶直径以后,才能进行扇罩尺寸的确定,然后一步步完成设计任务。
由电风扇操作面板就是设计初期进行全局考虑,预留好旋钮及按钮的位置,在操作面板部分绘制完成以后根据预留孔的大小设计旋钮最后进行装配。
一.电风扇主要零件的建模绘制首先我们打开UG软件,在“文件”下拉菜单下单击“新建”命令着手进行绘制。
1. 电风扇罩的绘制单击“文件”下拉菜单里的“新建”取名“2”。
然后进行草图绘制。
电风扇前罩的绘制主要运用了拉伸,扫描(管道),阵列等建模思想进行绘制。
选定“XC-YC”为工作平面草绘直径400mm和392mm的圆,通过拉伸长度2m m,然后偏移基准面“XC-YC”沿YZ方向偏移52mm,得到图2.4所示的草绘图,然后按照“YC-Z C”基准平面画网格,因为用的是扫描中的管道,绘制好不同阶段的线段以后,外直径设置为1.5mm内直径0mm点击确定。
最后进行阵列工具,右击需要阵列的工具栏会出现(阵列)工具选择中心轴然后对象选择为刚才所绘连续线段,环形阵列半径200起始角0角度增量360°数字60,点击确定。
如图2.6是完成以后的风扇前罩(前、后罩的绘制方法一致)。
2.电风扇叶的绘制扇叶文件名“4”。
在建模模块下,单击“插入”—“设计特征”—“圆柱体”,选择“直径—高度”鼠标左键点击确定,在圆柱特征对话框中输入“直径340高度20”,生成圆柱体。
然后在圆柱中心位置打孔,点击,孔直径50,深度通透,选择“点对点”定位,然后选中圆柱体边缘线,得到扇叶中间的简单孔。
在“插入”下拉菜单找到“曲线—基本曲线”点击确定,点击边缘线生成直线。
找到“投影”命令,即,在基本曲线对话框中选择“直线”,点方式选择“象限点”,单击圆柱体上边缘线然后单击圆柱体下图标。
点击刚才所画直线,鼠标中键确定。
选择圆柱体外边缘鼠标中间确定点击孔内表面确定,在“编辑”菜单下隐藏圆柱体及所画直线。
“网络曲面—直纹面”将投影得到的曲线生成直纹面。
选择“加厚片体”命令,第一偏置设置为 1mm第二偏置为 -1mm,选中直纹面确定,叶片进行边倒角,倒角半径30mm。
3. 直纹面的生成进入草图绘制,在“XC-YC”基准面绘制直径60mm的圆,完成草图,对所画圆进行拉伸使得叶片在圆柱体中间位置,设置起始值-10结束值30,确定。
4.电风扇叶转轴的草图绘制在拉伸完成以后,然后“编辑-变换”,出现对话框,选中叶片,绕直线旋转,变换角度为120°,多个副本可用,份数为2。
5.电风扇后座的绘制后座的建模主要涉及草图绘制、基准面偏移、加厚、拉;草图绘制模块画出后座主视图,圆弧直径160mm;完成草图单击命令,拉伸长度设置;沿“ZC”方向偏置100mm;最后点击,将扇叶圆柱体布尔求和,电风扇叶的绘制就算完成了。
基本制好的电风扇叶,为了便于观察美观,将不需要的线条,曲面隐藏即可。
6. 电风扇后座的绘制后座的建模主要涉及草图绘制、基准面偏移、加厚、拉伸等方法。
草图绘制模块画出后座主视图,圆弧直径160mm,圆弧与圆弧之间圆角半径20mm,完成草图单击命令,拉伸长度设置为100mm。
“XC-YC”基准平面沿“ZC”方向偏置10 0mm。
绘制半径60mm圆弧,圆弧之间圆角半径20mm。
圆角象限点与前面后座主视图圆角象限点连接。
创建直纹面,选中半径60mm圆弧与直径160mm圆弧象限连接点,点击确定,选择片体加厚命令,第一偏置-1.25第二偏置1.25,点击确定。
后座主视图草绘选择“插入-偏置/比例-抽壳”选中拉伸图形底面,厚度为2.5mm。
后座草图绘制后座中转轴的绘制,在选中后座平面为基准面以后草图命令下绘制半径40m m的圆,拉伸长度10mm,然后以刚拉伸得到平面为基准面,草图绘制半径5mm 圆,拉伸长度30点击确定。
7.电风扇支架部分的绘制新建文件名“8”。
绘制长度45mm直线,捕捉点,垂直方向长度100mm,绘制直径30mm及70mm圆,绘制与其相切线,完成草图。
选择拉伸命令将支架8拉伸,以“XZ-YZ”为基准平面,距离底端高度45mm长度70mm定位,绘制直径20、40mm圆,拉伸起始-10mm终止10mm。
在平面孔为圆心绘制半径40、50mm圆形成闭合面,拉伸长度25mm,然后布尔求差进行修剪。
最后在底面抽壳厚度2m m完成。
另一支架“10”绘制相对简单,在“XZ-YZ”平面绘制草图,两竖直边倒圆角半径10mm。
8.电风扇操作面板的绘制新建文件名“13”。
操作面板的绘制主要涉及拉伸、修剪体、投影、偏移、抽壳、扫略等命令。
在草图模块下,绘制面板草图如图2.23所示,长度350mm,宽度60mm。
完成草图拉伸厚度60mm。
角度设置为3°。
拔模角命令,选择从固定平面拔模,以“YC-ZC”为绘图平面,建草图,绘制半径500mm、260mm圆弧作为引导线。
沿导线扫掠成曲面,选中修剪体命令将面板进行修剪。
偏移基准平面,绘制直径50mm圆,拉伸求差,琴键孔与旋钮部分。
然后由于设计过程中考虑实际运作中面板中间要排布电线电路板之类的,所以在这里将操作面板进行抽壳命令,厚度为2.5mm。
壳顶和壳底位置进行圆柱体高度30mm直径30mm。
面板上、下孔直径与上下连接杆配合,在刚才所画圆柱体中心位置设置孔的直径25mm深度25mm。
9.电风扇其他零件的绘制二.装配新建文件名为“fan_shanye”的组件文件。
1.第一步选择新建命令输入文件名称点击确定,选择“装配”—“组件”—“添加现有组件”命令,出现选择部件对话框。
这一部分主要装配的是零件“1”后座、“2”后罩、“3”后座垫片、“4”扇叶、“5”前罩、“6”前罩挡板、“7”散热板。
点击选择部件“1”文件选项,出现部件名对话框,选择部件出现添加现有部件“2”命令点击确定。
后座与扇罩的装配在出现的添加现有组件对话框中将定位方式由绝对改为配对,图层选项不变,点击确定。
选择表面配对确定以后“配对—平面的—平面的”,后罩“2”装配完成,然后继续加载文件“3”垫片。
方法和装配后罩是一样的只不过选择的平面不同。
接下来是扇叶部分的装配工作,由于扇叶与后座之间用孔和轴之间可能定位不完全,在选中孔内表面与轴外表面配对以后还有点击“距离”,距离表达式为-20mm。
在装配过程中可能会出现一次选择不成功的情况,UG提供了重定位组件命令,能比较方便的进行快速修改。
继续加载文件名为“4”的扇叶部分,选择配对命令,选中扇叶孔平面与转轴顶端平面点击确定,在对话框中点击中心,选中孔内径与转轴外圆柱面,点击确定扇叶完全定位装配在转轴上。
文件名为“5”的前罩,“配对—平面对平面”,选中前罩与后罩需要对接的面即可。
前罩挡板“6”加载得到以后,在配对条件对话框中选择“中心”选中前罩挡板“6”与前罩对应的小圆内表面。
散热板“7”的装配时选择“对齐”,散热板“7”的弧面与后座内面,应用以后,散热板并没有装在后座相应位置。
“重定位组件”选择装配完成的风扇部分,将这一部分作为一个整体保存,为整机电风扇的装配提供方便。
,选择散热板“7”为移动对象DZ数值改为390。
“fan_shanye”的装配完成的。
2.第二步新建文件名为“fan_zhijia”。
选择添加现有组件命令,出现选择部件对话框。
这一部分我们主要装配风扇支架部分,所涉及到的零件有“8”端面支架、“9”竖销、“10”竖直支架、“11”支架销、“12”连接杆。
点击选择部件文件端面支架“8”选项,出现部件名对话框,选择部件出现添加现有部件命令“9”点击确定,出现配对条件对话框,设置配对条件“平面—平面”,点击销“9”上的平面与支架端面。
支架与销的装配然后点选中销的外圆柱面与支架孔内表面,点击确定。
继续添加现有组件“1 0”,点击确定选中孔配对,确定以后继续点“配对组件”命令选中侧面与支架侧面,孔中间插入零件支架销“11”及杆“12”。
注意销“11”装配时应选中上部分外表面与支架“10”的配对类型为中心。
支架部分装配完成接下来工作是装配操作面板其实方法都是一样的,只不过要好好研究一下具体装配步骤及配对类型及选择的位置。
操作面板部分包括“13”面板、“14”旋钮、“15”垫板、“16”琴键开关、“17”杆。
由于按钮是一样的,所以装配“1 4”时需要选中两次,然后得到配完成后的。
继续选择添加现有组件命令完成底座部分的装配。
需要注意的是出现选择部件“18”命令,点击选择部件文件选项,出现部件名对话框,添加零件“18”的过程中只是配对会出现不完全定位,选择,选中“18”出现重定位组件对话框单击平移命令。
变换对话框中ZX修改为-30mm,确定即可。
零件“19”主要是用来“锁紧”电风扇的两个升降连杆,保存。
装配完成的底座部分电风扇的整体装配是在完成上面几部分的任务之后,将四部分分别作为一个整体完成的。
只要注意细节把握主体结构即可。
新建文件名为“fan”的组件文件。
添加现有组件,将刚才装配完成的四部分分别加载,整机的装配遵循有底向上装配方法。
注:关闭总装配图,如果所加载的部件不是放在同一个文件夹下,则下次加载时可能会出现无法加载的问题。
此时应当打开“文件”—“装配加载选项”。
三.仿真运动副的确定;选择动画命令就能看到扇叶的转动;单击“动画”,则可通过单击“播放”查看风扇的运动;单击“动画”,则可通过单击“播放”查看风扇的运动情况,还可以在“播放模式中”选择“播放一次”、“循环播放”和“往返播放”三种模式中的一种。
扇叶材料的分析风扇为人们日常生活常用品,需大批量生产,又与人们紧密接触,所以扇叶的材料必须无毒无害,同时考虑没有很高的强度要求,收缩率方面也无特殊要求,故选择ABS材料进行注塑生产。
ABS具有良好的成型加工型,制品表面光洁度高,且具有良好的涂装性和染色性,可电镀成多种光泽[17]。
塑料ABS具有以下性能:(1)冲击强度极好,耐磨性优良,尺寸的稳定性好。
(2)从热学性能上来看热变形温度为85℃左右,制品经退火处理以后还可提高10℃左右。
在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40℃到85℃的温度范围内长期使用。
(3)ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响。
(4)ABS流动性好,易溢料,具有优良的化学稳定性、不吸水,是易成型加工的材料可用于注塑。
分型面的选择分型面是指上、下两模芯互相接触的表面,而分型面的设计在电风扇叶的注塑模设计中是非常重要的。