基于UG的輩事達(dá)滾簡洗衣機(jī)的虛擬化設(shè)計(jì)與裝配

引言

洗衣機(jī)在日常生活中使用較為普遍,分為滾筒洗衣機(jī)和波輪洗衣機(jī)兩種類型。滾筒洗衣機(jī)洗滌效果比波輪洗衣機(jī)要好,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳統(tǒng)的開發(fā)過程繁瑣、效率較低、繪圖量大。利用虛擬化設(shè)計(jì)軟件,可以對滾筒洗衣機(jī)的零件進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)和整機(jī)裝配,并可獲得整機(jī)的虛擬拆卸結(jié)果,進(jìn)而進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量特性分析、結(jié)構(gòu)受力分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真等。

UG是一個(gè)交互式CAD/CAM/CAE系統(tǒng),具有強(qiáng)大的虛擬化設(shè)計(jì)功能,在設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,利用它可進(jìn)行滾筒洗衣機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)、虛擬裝配及虛擬拆卸。本文針對某型號(hào)榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)進(jìn)行虛擬化設(shè)計(jì),然后進(jìn)行虛擬裝配及虛擬拆卸。

1虛擬化設(shè)計(jì)

1.1洗衣機(jī)外殼虛擬化設(shè)計(jì)

運(yùn)用UG8.5軟件,建立榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)的外殼虛擬模型,如圖1所示。實(shí)際上洗衣機(jī)的外殼是一個(gè)裝配體,包含了上蓋板、控制面板、洗滌劑盒、前門蓋、濾清器小門等組件。創(chuàng)建上蓋板的虛擬模型,首先創(chuàng)建上蓋板的截面草圖,再進(jìn)行拉伸、抽殼、倒角,得到虛擬化模型:創(chuàng)建控制面板的虛擬化模型,首先創(chuàng)建控制面板整體輪廓的草圖,再進(jìn)行拉伸獲得整體輪廓的三維圖形,在此基礎(chǔ)上繪制按鈕的草圖進(jìn)行拉伸,再與整體輪廓求和:創(chuàng)建洗滌劑盒的虛擬化模型,首先創(chuàng)建洗滌劑盒的草圖,接著拉伸獲得三維圖形,接著再創(chuàng)建草圖,拉伸后與原先的三維圖形求差:創(chuàng)建前門蓋的虛擬模型,首先創(chuàng)建前門蓋的截面草圖,再拉伸、求差、求和、陣列,得到虛擬化模型:創(chuàng)建濾清器小門的虛擬化模型,該模型比較簡單,首先創(chuàng)建草圖,拉伸后即可完成。最后,切換到軟件的裝配模塊,在該模塊完成洗衣機(jī)外殼的裝配,從而完成洗衣機(jī)外殼虛擬化設(shè)計(jì)。

1.2洗衣機(jī)內(nèi)筒虛擬化設(shè)計(jì)

運(yùn)用UG8.5軟件,建立榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)的內(nèi)筒虛擬模型,如圖2所示。首先繪制草圖,然后拉伸生成內(nèi)筒的整體模型,接著抽殼獲得內(nèi)筒殼體,在殼體的基礎(chǔ)上打一個(gè)圓孔,對此圓孔進(jìn)行陣列,最終繪制出內(nèi)筒虛擬模型。

1.3洗衣機(jī)外筒虛擬化設(shè)計(jì)

運(yùn)用UG8.5軟件,建立榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)的外筒虛擬模型,如圖3所示。首先繪制草圖,然后拉伸獲得外筒的整體模型,接著在外筒整體模型的基礎(chǔ)上打中心孔,接著繪制凹陷部分的草圖,然后拉伸后與整體模型進(jìn)行求差,再對凹陷部分陣列:繪制外筒的外部凸出部分,該凸出部分進(jìn)行對稱操作,最終繪制出外筒的虛擬模型。

1.4洗衣機(jī)其他零件的虛擬化設(shè)計(jì)

運(yùn)用UG8.5軟件,除了上述幾個(gè)核心零件以外,尚需建立榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)其他零件的虛擬化模型。綜合運(yùn)用草圖、拉伸、回轉(zhuǎn)、打孔、陣列、鏡像等各種方法,繪制出其他零件三維模型,包括玻璃視窗、大皮帶輪、電機(jī)等。

(1)玻璃視窗、控制面板、密封圈、前框等零件的虛擬化設(shè)計(jì)如圖4所示。

(2)大皮帶輪、小帶輪、電機(jī)、皮帶等零件的虛擬化設(shè)計(jì)如圖5所示。

(3)加熱管、過濾器、進(jìn)水電磁閥、減震器零件的虛擬化設(shè)計(jì)如圖6所示。

2虛擬裝配

在進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)時(shí),當(dāng)完成了零件的設(shè)計(jì)后,就可以把所有零件組裝起來,這種虛擬現(xiàn)實(shí)的方式稱為虛擬裝配。在前期虛擬化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,利用虛擬裝配,可以驗(yàn)證產(chǎn)品組成零件裝配設(shè)計(jì)的正確性,從而可以及早發(fā)現(xiàn)裝配中的問題,對模型進(jìn)行修改,避免在現(xiàn)實(shí)裝配中出現(xiàn)問題。

在UG8.5中,常見的裝配方法有三種,分別是:自底向上、自頂向下、混合裝配。一般常用的裝配方法是自底向上:先建立單個(gè)零件的虛擬模型,再裝配成子裝配體,最后組裝成裝配體,自底向上逐級(jí)地進(jìn)行裝配。本文利用自底向上裝配法,先新建滾筒洗衣機(jī)外殼虛擬模型,依次引用已建立的單個(gè)零件的虛擬模型,利用不同的約束關(guān)系逐級(jí)裝配,最后完成滾筒洗衣機(jī)的總體裝配。裝配好的榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)模型如圖7所示。

圖7虛擬裝配的榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)

3虛擬拆卸

虛擬拆卸是在裝配的環(huán)境下,把已裝配的組件拆分開來,顯示整個(gè)裝配的組成狀況。在裝配工具欄中單擊"爆炸圖"按鈕,打開"爆炸圖"工具欄。單擊"新建爆炸圖"命令,新建一個(gè)爆炸圖,并命名為"x1y1J1",單擊"確定"按鈕。單擊"編輯爆炸視圖"命令,彈出"編輯爆炸視圖"窗口,利用這個(gè)窗口,按照洗衣機(jī)的拆卸順序放置零件,如圖8所示。

圖8虛擬拆卸的榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)

4結(jié)語

在某型號(hào)榮事達(dá)滾筒洗衣機(jī)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用UG8.5軟件進(jìn)行虛擬化設(shè)計(jì)和虛擬裝配,能準(zhǔn)確地反映滾筒洗衣機(jī)組成零件的形狀尺寸及裝配關(guān)系。通過在虛擬環(huán)境下進(jìn)行虛擬裝配,可以檢測組成零件之間的裝配是否干涉,從而修正原始的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),縮短滾筒洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)周期,降低設(shè)計(jì)成本,提高設(shè)計(jì)效率。