基于ug的汽车制动器三维装配技术研究

基于ug的汽车制动器三维装配技术研究

1ug软件应用于机械制造行业的设计ug软件是高端三维图形软件cae。它具有强大的建模、分析和加工功能。目前,该软件已在我国机械制造行业逐渐获得推广应用。将UG软件应用于机械产品的设计分析和制造过程,可以改进设计方法,提高产品的设计水平和设计质量,缩短产品的开发周期,加快产品技术创新。结合汽车鼓式制动器设计研究实例,总结了应用UG软件建立制动器三维模型和装配模型的方法和技巧,以期为有效应用该软件提供参考。2建立三维模型汽车鼓式制动器主要由制动底板、制动蹄、制动蹄衬片、制动凸轮、支架和回位弹簧组成。在由制动器零件二维AutoCAD图形建立三位实体模型时,可以在UG中直接打开二维*.dwg文件,进入建模模式,建立零件的三维模型,或由建模模式进入到草图界面,对已有的二维轮廓进行约束,然后回到建模模式建立零件的三维模型。在建立零件三维实体模型时,应遵循下列基本原则和方法:(1)保证满足模型质量基本要求。即要保证模型的正确性、相关性、一致性、可编辑性和可靠性。(2)在建模之前,应先作全局考虑,通过分析零件的结构特点,确定合理的建模顺序和建模方法;其次应仔细检查、核实零件尺寸,确保零件轮廓几何关系明确,尺寸数据准确。一般的建模顺序是:先搭建建模环境,确定工作坐标系位置,建立初始基准,然后创建模型的各个特征,各特征的建立顺序应尽可能与零件的加工顺序相一致。(3)在建模过程中,应注意灵活应用基准平面、基准轴,灵活设置工作坐标系的原点和方向辅助建模;可通过将二维AutoCAD视图中的某些视图旋转900并移至主要视图,形成空间互相垂直的三个平面内的投影轮廓,然后通过延展、旋转或扫描等操作形成三维实体;尽量避免产生“无参数”的实体,以免影响模型的可编辑性能;应利用“分析”和“工具”中的有关功能及时检查参数,避免出错;针对不同的工作阶段,备份存储相应的文档,以备文件丢失、损坏或需要返回操作时,能调用相应的文档。2.1底板结构及功能制动底板的二维视图如图1所示。底板上部圆柱孔和凸缘用于安装凸轮轴和支架,下部两圆柱孔用于通过支承销安装两制动蹄,为实现连接和紧固,底板上设有光孔和螺纹孔。首先设置图层、线型等,然后根据底板的结构特点和设计基准,以某一视图为主,设置工作坐标系,结合其他视图,建立模型。在此,以主视图为主,以底板后端面圆心点为原点,建立工作坐标系。首先利用平面轮廓线串,在不同位置沿厚度方向延伸,创建底板主体部分;然后创建圆柱型腔和孔特征;最后创建圆角、倒角、螺纹、修剪和阵列特征。制动底板三维模型如图2所示(图中模型为带表面边缘线的模型,其他模型也采用此种显示方式)。2.2停止身体、轮子和支架2.2.1创建准平面、绘制圆通过各轮廓线串沿轴向延伸一定距离形成延展体,创建旋转体进行布尔减操作,创建孔特征、倒圆、倒角、修剪和沿对称面对已建立的一半实体进行境像创建。其中,在柱面上创建孔时,可先建一基准平面,或通过移动、旋转在指定方位建立工作坐标系,然后在基准平面或坐标平面内绘制圆,通过延伸形成工具体,由目标体和工具体进行布尔减生成。制动蹄三维模型如图3所示。2.2.2旋转生成旋转体利用凸轮轮廓沿轴向延伸生成延展体,轴轮廓绕轴线旋转生成旋转体,花键部分断面轮廓沿轴向延伸和沿过渡部分引导线扫描生成延展和扫描工具体,并与目标体进行布尔减等操作创建。凸轮轴三维模型如图4所示。2.2.3延迟体的生成以主视图为主,将其他有关视图转动900,并移到主视图上正确位置,通过延伸各轮廓线串生成延展体。对于筋板,要利用曲线组合投影法生成其表面轮廓空间曲线,由空间曲线创建筋板表面,通过延伸其二维轮廓线串到表面生成筋板。支架三维模型如图5所示。2.3维弹性化扫描体创建回位弹簧由中间的弹簧主体部分、两端的钩环和连接弹簧主体与钩环的过渡部分组成。弹簧按装配状态即伸展状态建模。先绘制主体部分螺旋曲线,然后通过将弹簧截面圆廓沿螺旋线扫描形成弹簧主体部分。过渡部分中心线为空间曲线,利用其在二维视图平面中的两投影曲线进行组合投影,可以建立实际空间曲线,弹簧截面圆廓沿中心线扫描生成过渡部分。其余部分也是通过圆廓沿中心线扫描形成扫描体创建。回位弹簧三维模型如图6所示。3对组件装配过程中的约束关系和装配模型的建立在建立了所有零件的三维模型后,需要将零件装配起来。通过装配可以发现零件尺寸及零件间关系是否正确,还可以进行其他操作。UG的装配模块采用了虚拟装配技术,可以把各个零件和子装配的信息关联在一起,当零件修改时,装配模型可以自动更新。UG虚拟装配设计有自底向上和自顶向下设计两种,采用自底向上设计方法。进入装配模式,新建一个装配部件,然后将已设计好的零件模型添加到装配中,使其成为装配部件的一个组件。在装配过程中,可以建立约束关系,将零件一次加入到装配组件中正确的位置,也可以采用重新定位方式,先将零件添加到参考点,然后再重新定位到正确位置。在建立装配模型时,应遵循如下基本原则:(1)按零件的实际安转顺序进行装配;(2)避免出现过约束和零件间交叉约束现象;(3)如果同一零件要装到装配部件的不同部位时,可将其存为不同的文件名,然后装配。制动器主要零部件的装配顺序是:将滚轮装入蹄铁,装滚轮轴和卡环,将挂簧柱装入蹄铁,装弹簧垫圈和螺母,装摩擦衬片和铆钉,装蹄铁衬套,生成左蹄铁总成;将装配好的总成镜像,生成右蹄铁总成;将底板衬套装入底板,将O型圈装入底板轴孔适当位置;将左蹄铁总成装入底板,装支承销和紧定螺钉,按同样方法安装右蹄铁总成;将防尘罩装到底板适当位置,装螺栓、弹簧垫圈和螺母;将支架衬套装入支架轴孔,将O型圈装入轴孔适当位置,将支架装到底板上,装联接螺柱、簧垫圈和螺母;将凸轮轴装入底板轴孔和支架轴孔。制动蹄装配模型和制动器装配模型分别如图7和图8所示。建立鼓式制动器三维实体模型和装配模型,是对制动器