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SolidWorks在塑料轉(zhuǎn)向輪設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
本文以塑料轉(zhuǎn)向輪支架為例，介紹了SolidWorks造型功能。該塑料轉(zhuǎn)向輪有較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，所用命令較多，體現(xiàn)了SolidWorks進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活功能。
0.前言
塑料轉(zhuǎn)向輪是我們?yōu)槟彻鹃_(kāi)發(fā)的一個(gè)新產(chǎn)品，如圖一所示。設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮分型面、注塑模拔模斜度和結(jié)構(gòu)的健壯性，結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單、實(shí)則復(fù)雜。本文主要使用了SolidWorks的拉伸增料、切除減料、旋轉(zhuǎn)增料、旋轉(zhuǎn)減料、鏡像、圓角等功能。
1.支架基本實(shí)體的形成
1.1啟動(dòng)SolidWorks
2、
單擊“文件”－“新建”，建立一個(gè)新“零件”文件，及時(shí)保存在指定的文件夾中。
1.2生產(chǎn)轉(zhuǎn)向輪支架主體軸
打開(kāi)一個(gè)基準(zhǔn)面，生成草圖。根據(jù)轉(zhuǎn)向輪支架的基本形狀，為了更好的使用軸側(cè)圖觀察，應(yīng)選用“上視”作為第一個(gè)基準(zhǔn)面。
根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸，生成草圖圓，拉伸成凸臺(tái)實(shí)體。拉伸高度按照設(shè)計(jì)高度，拔模斜度為0.3。如圖二所示。
1.3生成支架輪子轉(zhuǎn)向部分實(shí)體
由于轉(zhuǎn)向輪主體軸與支架輪子轉(zhuǎn)向軸不在一個(gè)平面上，所以要建立相應(yīng)距離的基準(zhǔn)面。以右視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，偏移相應(yīng)的距離，建立基準(zhǔn)面，如圖三所示。
然后在基準(zhǔn)面一上建立旋轉(zhuǎn)草圖，并指定旋轉(zhuǎn)軸。
退出草圖，使用“旋轉(zhuǎn)增料”命令，
3、旋轉(zhuǎn)360，生成支架輪子轉(zhuǎn)向部分實(shí)體。注意，在“旋轉(zhuǎn)”命令選項(xiàng)中，選擇“合并實(shí)體”。如圖四所示。
1.4生成支架基本實(shí)體
在“前視基準(zhǔn)面”上打開(kāi)草圖，按照設(shè)計(jì)意圖繪制預(yù)留外形的草圖，退出草圖后，雙向拉伸完全貫穿切除減料，如圖五、六所示。
至此，轉(zhuǎn)向輪支架基本外觀已經(jīng)生成。以下的工作主要是處理內(nèi)部形狀和細(xì)節(jié)問(wèn)題。
2.內(nèi)部形狀的處理
由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是均勻分布，有些地方還要通過(guò)旋轉(zhuǎn)減料，所以不能采用“抽殼”的辦法得到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此時(shí)，根據(jù)各個(gè)部位的特征，采用“拉伸減料”、“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令操作。
2.1輪子轉(zhuǎn)向內(nèi)部結(jié)構(gòu)生成
繼續(xù)使用基準(zhǔn)面一。在基準(zhǔn)面一上打開(kāi)草圖
4、，按照設(shè)計(jì)壁厚繪制草圖輪廓，旋轉(zhuǎn)360切除減料，得到如圖七所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2.2主體軸部分結(jié)構(gòu)生成
建立基準(zhǔn)面二，距離主體軸指定距離，繪制草圖圓，切除減料，拉伸至完全貫穿，得到如圖八所示的主體軸部分結(jié)構(gòu)，并將頂部外緣倒角。
2.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完全生成
在“前視基準(zhǔn)面”上打開(kāi)草圖，繪制轉(zhuǎn)向輪軸承腔體截面形狀，并以主體軸的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸，使用“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令，旋轉(zhuǎn)360，得到如圖九所示的結(jié)構(gòu)。
至此，轉(zhuǎn)向輪支架內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全生成。當(dāng)然，如果僅僅是出于設(shè)計(jì)目的，圖八和九可以通過(guò)“旋轉(zhuǎn)切除減料”命令一步生成；但是本設(shè)計(jì)還要提供IGS文件轉(zhuǎn)入CAM系統(tǒng)進(jìn)行加工處理，為了便于簡(jiǎn)化加工代碼，所以最好是采用上述步驟。
3、細(xì)節(jié)部分的處理
細(xì)節(jié)部分主要是邊緣倒角、輪軸凸臺(tái)特征以及加強(qiáng)筋的生成。最后得到如圖十所示的結(jié)構(gòu)。
4.結(jié)束語(yǔ)
本結(jié)構(gòu)通過(guò)COSMOS軟件仿真分析，可以達(dá)到設(shè)計(jì)的額定載荷；并使用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控加工，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。
SolidWorks在塑料轉(zhuǎn)向輪設(shè)計(jì)中的運(yùn)用
