9化工储罐的建模与装配要点

1、第1章综合实例1.1化工储罐的建模与装配【任务】本实例首先创建一个储罐零件，然后根据创建好的储罐零件以及已有的垫圈、法兰、 螺栓、螺母等零件，完成储罐的装配。【知识点】(1)创建回转特征；(2)创建拉伸特征；(3)创建基准平面；(4)镜像特征；(5)布尔操作；(6)调整工作坐标系；(7)创建草图；(8)创建简单孔；(9)阵列特征；(10)添加组件；(11)添加装配约束；(12)通过 WAVE几何链接器创建新组件；(13)阵列组件。【实例文件】bolt.prt、flange.prt、hex.prt、washer.prt、cask.prt、assy_cask.prt1.1.1 完成零件cask的造

2、型完成零件 cask的造型，关键变量 D、Length > thick、h。主要尺寸(单位：毫米)：椭圆封头 Semimajor=100 , Semimimor=50 ;筒体内直径 D=200,长 Length=300,壁厚 thick=10 ;管接头：内直径。60,高h=50,壁厚5;法兰盘：外直径 4 110,厚10;孔4 10。曹 History Mode- 翦思系狮图+ /斗提像机- =用尸表达式m模型历史记录团手书蕈徙w株宗： 瓯立而ElX)及伸(2) 用口基ft平面目 团口基准平面： 切口昔雄二所Eh£法唯坐标系( 瓦史营困(11)'5 底1JJ拽伸(12)

3、 的如拉伸(13) 因E拉伸(14) 国U实视d简单 回5回前库列社即 HU Mi(ia)- WU实例0门用 困0实例口 118 窗:实例HI 13卜 0 口卖冽闾!$). WU组网向口和 助U实例闭门用图1.1零件cask- 屈门基N面16：. 向4院信特征17) 防国求和内1.2所示。0, 0, 0)。单击【确(1)绘制椭圆弧。选择【插入】|【曲线】|【椭圆】命令，弹出【点】对话框，如图 系统提示指定椭圆中心，在【点】对话框中输入椭圆中心坐标(定】，弹出【椭圆】对话框。输入如图1.3所示的各参数，单击【确定】，结果如图1.4所示。图1.2点对话框图1.3椭圆对话框图1.4创建椭圆弧(2)创

4、建椭圆形封头。选择【插入】|【设计特征】|【回转】命令，弹出如图 1.5所示的【回转】对话框。如图1.6所示，选择上一步创建的椭圆弧作为截面曲线。选择基准坐标系的 Y轴作为旋转轴，选择坐标原点作为旋转点。在【限制】选项区域中输入【开始】为0、【结束】为360。在【偏置】选项区域中，设置【偏置】为【两侧】 ，在【开始】和【结束】文本框中 分别输入0和-10。单击【确定】，完成椭圆封头的创建。图1.5回转对话框偏置距离的正负与偏置手柄的指向有关。此处偏置手柄指向椭圆中心，故 输入的偏置值为负。(3)创建储罐筒体。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令，弹出【拉伸】对话框，如图 1.7所示。设置选

5、择条上的【曲线规则】为【面的边缘】，选择图1.8所示的面作为截面曲线。在【开始】和【结束】文本框中分别输入0和360。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择已有的椭圆封头。单击【确定】，完成筒体的创建。图1.7拉伸对话框图1.8 创建拉伸(4)创建四个基准平面。选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令，弹出【基准平面】对话框，如图 1.9 所示。在【类型】下拉选项中选择【按某一距离】。选择如图1.10所示的基准坐标系的 X-Z平面作为【平面参考】，输入【距离】为150。选择【关联】复选框。单击【确定】，完成第一个基准平面的创建。以同样的方式创建另外三个基准平面。其中，基准平面2的参考平面为基

6、准坐标系的Y-Z平面，偏置距离为 0;基准平面3的参考平面为基准坐标系的 X-Y平面，偏置距离 为110;基准平面4的参考平面为基准平面 3,偏置距离为50。结果如图1.11所示。图1.9基准平面对话框7图1.10 创建第一个基准平面图1.11 创建四个基准平面(5)镜像椭圆封头。选择【插入】|【关联复制】|【镜像特征】 命令，弹出【镜像特征】 对话框，如图1.12 所示。在【相关特征】中选择【回转(1)】，设置【镜像平面】为【现有平面】，选择图1.11 所示的基准平面1作为镜像平面。单击【确定】，即在筒体的另一侧创建一个镜像椭圆封头，结果如图1.13所示。图1.12镜像特征对话框7图1.13

7、 镜像椭圆封头(6)求和。选择【插入】|【组合体】|【求和】命令。选择步骤2和步骤3创建的封头和筒体为【目标体】，选择步骤5创建的封头为【刀 具体】。单击【确定】，得到储罐主体的基本外形。(7)调整工作坐标系。隐藏基准坐标系。选择【格式】|【WCS】|【定向】命令，弹出CSYS对话框，如图 1.14所示。在【类型】下拉选项中选择【三平面】，依次选择图1.15所示的基准平面1、基准平面2、基准平面3分别作为【X向平面】、【Y向平面】和【Z向平面】。单击【确定】。图1.14 CSYS对话框图1.15 选择X、Y、Z向平面(8)创建草图。隐藏基准坐标系。选择【插入】|【草图】命令，保持默认设置，单击

8、【确定】，进入草图绘制环境。绘制如图1.16所示的草图对象，并对其添加尺寸约束和几何约束，使其完全约束。选择【草图】|【完成草图】命令，退出草图模式，进入建模模式。10图1.16 草图(9)拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。选择上一步创建的草图曲线作为截面线串。,输入结束距在【限制】选项区域中设置【开始】为【直至下一个】，结束为【值】离为50。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择储罐主体。【结束】为5,在【偏置】选项区域中，设置【偏差】为【两侧】，输入【开始】为0,如图1.17所示。单击【确定】，完成管接头的创建，结果如图1.18所示。图1.17 创建拉伸特征11图1.18完成管

9、接头的创建(10)拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。如图1.19所示，选择上一步创建的管接头顶面的内边缘为截面曲线。输入开始距离为0,结束距离只要使管接头和筒体相通即可。设置【布尔】为【求差】，系统自动选择储罐主体。12单击【确定】，结果如图1.20所示。图1.19 创建拉伸特征图1.20贯穿管接头和筒体(11)拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。如图1.21所示，选择上步骤 9创建的管接头顶面的内边缘为截面曲线。输入开始距离为 0,结束距为10。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择储罐主体。设置【偏置】为【两侧】，输入【开始】为 0,【结束】为25。单击【确定】，结

10、果如图1.22所示。13图1.21 创建拉伸特征图1.22 完成法兰盘的创建拉伸距离的开始值、结束值和偏置的开始值、结束值，应根据拉伸手柄和 偏置手柄的指向来确定。(12)创建孔中心点。选择【插入】|【基准/点】|【点】命令，弹出【点】对话框。输入孔的中心点坐标为(0, 42.5, 60),其余设置如图 1.23所示。单击【确定】，完成孔中心点的创建。14图1.23 点对话框(13)创建法兰通孔。选择【插入】|【设计特征】|【孔】命令，弹出【孔】对话框。选择上一步创建的点为【指定点】，其余设置如图 1.24所示。单击【确定】，结果如图1.25所示。15图1.24孔对话框图1.25创建一个法兰孔

11、(14)阵列法兰孔。选择【插入】|【关联复制】|【实例特征】命令，弹出【实例】对话框，如图 1.26 所示。单击【圆形阵列】，弹出【实例】对话框，如图 1.27所示。16选择【简单孔（17）】，单击【确定】，弹出【实例】对话框，如图 1.28所示。选择【方法】为【常规】，输入【数字】和【角度】分别为 8和360/8,单击【确定】， 弹出【实例】对话框，如图 1.29所示。单击【基准轴】，弹出【选择一个基准轴】对话框，如图 1.30所示。选择基准坐标系的 Z轴作为基准轴，出现圆形阵列的预览效果，如图 1.31所示，并 弹出图1.32所示的【创建实例】对话框。单击【是】，完成圆形阵列的创建，如图

12、1.33所示，同时弹出【实例】对话框。单击【取消】。图1.26实例对话框图1.27选择简单孔17图1.28 输入阵列方法、数量和角度图1.29指定旋转轴图1.30选择一个基准轴图1.31 环形阵列预览效果18图1.32创建实例对话框1.1.2 完成装配 assy_cask法兰盘 flange通过 Wave几何链接器构造垫片和法兰盘，其中垫片 washer厚10mm , 厚10mm;然后添加bolt和Hex组件；最后通过组件阵列完成装配。图1.34 装配Assy(1)新建部件文件。assy_cask',选择【文件】【新建】命令，弹出【新建】对话框，在【名称】文本框中输入 设置【单位】为【

13、毫米】，其余保持默认设置。19单击【确定】，进入建模环境。选择【开始】|【装配】命令，进入装配环境。(2)添加储罐主体。单击装配工具条上的【添加组件】图标 + ,弹出【添加组件】对话框。选择组件“ cask”，设置【定位】为【绝对原点】、【Reference Set!为【模型】、【图层 选项】为【原先的】，单击【确定】。(3)固定储罐主体。单击装配工具条上的【装配约束】图标 工，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【固定】 ，选择上一步添加的储罐主体，单击【确定】，完成储罐的定位，如图 1.35所示。图1.35添加储罐(4)添加一个螺母。单击装配工具条上的【添加组件】图标 + ,弹

14、出【添加组件】对话框。选择组件“ hex”，设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set!为【模型】、【图层 选项】为【原先的】，单击【确定】，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】，选择【方位】为【自动判断中心/轴】，依次选择图1.36所示的中心线1和中心线2,完成第一组装配约束。类型保持不变，选择【方位】为【接触】，依次选择图1.37所示的面3和面4,完成第二组装配约束。单击【确定】，完成螺母的定位，结果如图1.38所示。20姐科侯有中心线1图1.36 选择中心线图1.37选择接触面图1.38完成螺母的定位(5)添加一个螺栓。单击装配工具条上的【添加组件】

15、图标 + ,弹出【添加组件】对话框。选择组件“ bolt”，设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set!为【模型】、【图层 选项】为【原先的】，单击【确定】，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】，选择【方位】为【自动判断中心 /轴】，依次选择图1.39所示的中心线5和中心线6,完成第一组装配约束。21在【类型】下拉选项中选择【距离】，依次选择图1.39所示白面7和面8,输入距离 为20,完成第二组装配约束。单击【确定】，完成螺母的定位，结果如图1.40所示。图1.39添加装配约束图1.40完成螺栓的定位在定位螺栓之前，可以先隐藏螺母和图形区的装配约束标记，

16、使得视图清 晰，便于操作。(6)创建组件阵列。单击装配工具条上的【创建组件阵列】图标 s,弹出【类选择】对话框。选择已添加的螺栓和螺母，单击【确定】，弹出如图1.41所示的【创建组件阵列】对话框。选择【从实例阵列】，单击【确定】，结果如图1.42所示。22图1.41创建组件阵列对话框图1.42完成螺栓螺母的阵列为保持视图的清晰，图 1.42中隐藏了所有的装配约束。(7)打包螺栓组件和螺母组件。如图1.43所示，在装配导航器中，选择“bolt”组件，右键单击，在弹出的快捷菜单中选择【打包】。23以同样的方式打包螺母组件。此时装配导航器如图1.44所示。&装配导编器描述性部性名只已位置数一

17、.* 口 截面0 Bliassy.cask国 一19* It的束E caskH %3300. J “0 J bo,.谀为工作声件_设为显示邰件0baE m0 J be显示戈:打开关闭sag WWW cr ct c in a Hi替检引用集X替换组件. t装配约束. /疏.抑制.0 J heH Q he0 he国因囚 k W. £ h h h m m e隐或示, 切削0 J he电复制X删除心愿性>图1.43打包螺栓组件&装配导麻器描述胜部件名 截面-0 assy.casK，K约果0 i> task0 I bait B0aasher0 J hex x B只已位置班图

18、1.44 打包螺母组件(8)新建一个垫圈组件。单击装配工具条上的【新建组件】图标 ,弹出【新组件文件】对话框，如图 所示。1.45,弹出24在【名称】文本框中输入“washer"，设置【单位】为【毫米】，单击【确定】【新建组件】对话框，如图1.46所示。单击【确定】。双击图1.44中的“washer”组件，使其成为工作部件，此时的装配导航器如图1.47所示。单击装配工具条上的【 WAVE几何链接器】图标 ，弹出【WAVE几何链接器】对 话框，如图1.48所示。在【类型】下拉选项中选择 【面】，选择【关联】复选框，并选择图1.49所示白面9, 单击【确定】。设置选择条上的【曲线规则】为

19、【面的边缘】 ，选择链接的面，分别输入开始距离和结束距离为0和10,如图1.50所示。单击【确定】，结果如图1.51所示。用母件文件x建模独立的1 Administr.i金配鎏配：独立的Admlnlslr 外观道型设计外观连型设计独立的Adlmmiitr.希MX微妾NX版金独立的Adminlsir.球就交镀金航空钺至独立的Adiminiftr翦蚓内把虐翎首战布置理立的Adlnninistr.度）轨断ti吉杭城首期布置独立的Adrailnlitr.口电气花发电气客发布置独立的AdlniiniAtr.口钺丞本环境独立的无称取名为位is奉单±尚D6/I2/2IMB 0e：50 上午C5T5的町示机款引用的容胖图1.45新组件文件对话框25图1.46新建组件对话框0装配导偏察描述性部伴名* 翻面回他轴K0 N约束0®cask0 £ bolt x 80 lJ as her0 "lJ hex x B只已位置数.U团。图1.47 改变工作部件为washer26WAVE几