Modelare si desenare

MODELARE SI DESENARE

D1.  Modelarea si realizarea desenului de executie al unei flanse

Aplicatia incepe prin relizarea modelului, care este o flansa simpla.

I.     Realizarea modelului

Deschideti o schita, in planul Front. Cu centrul in originea sistemului de coordonate, trasati un cerc, de raza 60 mm.

Trasati un alt cerc Ø40 mm, cu centrul pe verticala care trece prin origine, la distanta de 100 mm de origine.

Dupa cotare fixati cele doua centre (impuneti constrangeri de pozitie), folosind pe rand Add Relation, din bara Sketch. Daca ati construit corect, un mesaj va averizeaza ca veti obtine o reprezentare supradefinita. Folositi Undo pentru revenire.

Trasati o dreapta oblica pozitionata aproximativ ca in figura D.1.1 si doua Centerlines (una orizontala si una verticala, care sa treaca prin origine), asa cum sugereaza aceeasi figura.

Impuneti constrangeri de pozitie (tangenta), prin Add Relation, pe rand, intre dreapta oblica si cele doua cercuri.

Selectati cercul Ø40 si axa orizontala, cu CTRL apasat. Activati Mirror, din bara Sketch si veti obtine un cerc plasat simetric fata de axa selectata.

Folosind procedura de la pct. 6), construiti mai intai o dreapta simetrica, dupa verticala, obtinuta prin oglindirea dreptei tangente la cele doua cercuri.

Selectati cele doua drepte si axa orizontala, apoi Mirror si obtineti inca doua tangente, in partea de jos a figurii.

Activati Trim Entities, din bara Sketch si aduceti constructia in stadiul din figura D.1.2.

Mai trasati un cerc Ø 80 mm cu centrul in origine si inca doua cercuri Ø 20 mm, cu centrele in centrele arcelor Ø 40 mm.

Extrudati, fara Draft, pe distanta de 15 mm.

Pe una dintre fetele flansei, pe care deschideti o noua schita, trasati un cerc Ø 100 mm, cu centrul in origine. Selectati, in aceeasi schita, muchia Ø 80 mm, apoi activati Convert Entities, din bara Sketch, pentru a mai obtine un cerc Ø 80 mm.

Extrudati spre exteriorul flansei, fara Draft, pe distanta de 50 mm. Veti obtine flansa, ca in figura D.1.3.

Folositi Fillet, cu raza constanta de 5 mm, pentru a racorda muchia de incastrare a gatului flansei (fig. D.1.3).

Tesiti muchiile din extremitatea gatului flansei cu 2×45⁰, ca in fig. D.1.3.

Salvati pe Desktop, sub un nume convenabil (ex. FLANSA.sldprt).

II.       Trecerea la desenul STAS

Deschideti un document nou (File, New din bara cu meniuri derulante) sau activati din bara standard. Documentul FLANSA (modelul) a ramas deschis. Daca nu este deschis, noul document se deschide din fereastra de acces Welcome to SolidWorks. Dupa setarea de deschidere (New), in caseta de dialog New SolidWorks Document, optati pentru Drawing. Se deschide caseta Sheet Format∕Size.

Alegeti un format de reprezentare, in concordanta cu forma si dimensiunile modelului. De exemplu setati formatul A4-Portrait, asa cum este cunoscut formatul A4 in standarde. OK. In spatiul de reprezentare apare formatul din figura D.1.4.

In caseta Model View, deschisa in stanga, activati  Cancel (adica).

Executati click-dreapta in interiorul formatului, deschideti astfel meniul scurt, in care selectati optiunea Edit Sheet Format, pentru a face setarile necesare reprezentarii. Intrati in Tools, Options, Document Properies si verificati daca in Dimensions butonul Add parentheses by defauld este inactiv si daca, de exemplu, sagetile de cotare sunt negre si au forma obisnuita. Observati ca se pot face optiuni referitoare la pozitia textului fata de linia de cota, la alinierea textului scris etc. In rubrica Image Qulity puteti impune o precizie sporita de reprezentare a cercurilor etc. Salvati cu OK setarile noi. Tot in Document Properties, activati si Annotation Font, pentru a impune dimensiunile si stilul de scriere. Alegeti dvs. caracteristicile dorite (de exemplu un font de10).

Cu Edit Sheet Format activ (verificati), dupa dublu click in rubricile respective, modificati textul initial al indicatorului, de exemplu ca in figura D.1.5. Dezactivati ulterior Edit Sheet Format, prin click-dreapta urmat de click pe Edit Sheet.

Activati comanda Insert, Drawing View, Model sau, folosind bara Drawings, urmati traseul: Drawings, Model View. In caseta deschisa activati Next (simbol ). In trabelul Orientation, selectati, de exemplu Trimetric, daca apare numele modelului in Open Documents. Daca reprezentarea modelului nu este deschisa, cautati-o si deschideti-o inainte de Next, in Model View. Executati un click in partea dreapta-jos a formatului si va aparea modelul spatial in desen. Intrati in caseta de dialog Model View, activati scara de reprezentare (Use custom scale) si introduceti scara 1:2.5. Reprezentarea se modifica, prin trecerea de la scara initiala (probabil 1:5) la cea setata. Inchideti cu OK caseta Model View.

Insert, Drawing View si optati pentru Standard 3 View, pentru a plasa in desen cele trei vederi clasice. Executati un click pe model, in spatiul de desenare. Apar vederile dorite.

Executati un click pe chenarul rosu care insoteste indexul si fiecare vedere. Observati ca puteti modifica scara dar si pozitia fiecarei vederi (prin tragere pe ecran, pentru pozitionare). Mai remarcati concordanta pozitionarii vederilor, pentru respectarea desenului standard. Pasii pe care ii faceti va conduc spre realizarea unui desen ca cel din figura D.1.6.

Pentru a realiza o sectiune, apelati la Insert, Drawing View, Section. Vi se solicita sa trasati sau sa selectati linia de axa care sugereaza planul de sectionare. Programul va solicita apoi sa stabiliti sensul in care opereaza sectionarea etc. OK, dupa toate precizarile solicitate de caseta de dialog.

Treceti la operatia de cotare. Activati Smart Dimension, pentru dimensiuni obisnuite, apoi procedati ca la modelare. Cotele apar automat, in concordanta cu modelul. Puteti modifica, impune simboluri (Ø, ⁰ ) etc. Pentru cote mai putin comune se apeleaza la proceduri cu destinatie precizata. De exemplu, pentru cotarea unei tesituri, apelati la Tools, Dimensions, Chamfer, apoi aplicati cota memorata. Pentru impunerea tolerantelor, apelati la caseta de dialog Dimensions, in care faceti optiunile solicitate. Aspectul final al desenului este cel din fig. D.1.6, cu scara si notarea sectiunii indicate automat.

Slavati, dupa finalizare. Observati extensia.

Operati si alte proceduri de cotare. Puteti folosi vederi auxiliare, detalii si alte facilitati din Drawing View. Exersati si realizarea si cotarea altor modele.

D.2. Realizati modelul spatial al reperului din figura D.2.1

1) Selectati planul Top, impuneti Normal to si trasati dreaptunghiul de 150×50 mm.

Extrudati, pe inaltimea de 20 mm.

3) Realizati pe fata superioara, pe care in prealabil o selectati, dreptunghiul de 80×50 mm, cu un varf in varful stanga-jos al dreptunghiului initial (cotele de 50 mm se suprapun).

4) Folositi comanda Extruded Cut,din bara Feature sau Cut Extrude din Insert, Cut, pentru a indeparta o prisma de 80×50×10.

5) Pe fata obtinuta prin extrudare, realizati schita urmatoare: un cerc, ca in fig. D.2.2; cu un varf in centrul cercului Ø20 mm, trasati un dreptunghi cu latura lunga de 40 mm; cealalta latura, impuneti-o de 10 mm (tangenta la cerc).

6) Activati comanda Construction Geometry, din lantul Tools, Sketch Tools, sau direct din bara Sketch. Selectati latura de 40 mm care are extremitatea in centrul cercului si ea devine linie de axa (de constructie).

7) Selectati (cu CTRL apasat) toate laturile dreptunghiului (inclusiv axa abia creata), apoi folositi comanda Mirror din Sketch Tools sau direct din bara Sketch.

8) Stergeti cu Trim (tot din bara Sketch) laturile inutile, pentru a obtine doar delimitarea conturului canalului definit de semicercul obtinut.

9) Extruded Cut si, in caseta de dialog Cut-Extrude, impuneti o indepartare de material pe toata grosimea piesei (Through All, in loc de Blind), cu directia corespunzatoare, fara Draft, asa cum indica preview-ul din figura D.2.3. OK in caseta.

10) Pe zona ramasa nemodificata a aceleiasi fete, trasati dreptunghiul din figura D.2.4.

11) Extrudati dreptunghiul, pe inaltimea de 50 mm, fara draft, in sus. Dupa extrudare, selectati fata dinspre canal a prismei tocmai obtinute si impuneti Normal to.

12) Realizati pe aceasta fata cercul si cotele de pe figura D.2.5.

13) Extruded Cut si realizati gaura strapunsa (Through All) de Ø25.

14) Alegeti o alta modalitate de vedere, de exemplu ca in figura D.2.6. Selectati cele doua muchii superioare ale umarului gaurit.

15) Selectati in bara Feature optiunea de editare Fillet. Impuneti aceeasi raza constanta, de 25 mm. OK.

16) Activati in View butonul Shaded with Edges si rotiti modelul, care arata ca in figura D.2.6.

17) Salvati, sub un nume potrivit, pe Desktop.

) Modificati (editati) modelul obtinut. De exemplu, selectati prin click - dreapta, in Feature Manager Design Tree, extrudarea prin care s-a creat portiunea in care s-a practicat gaura Ø25 mm. Optati pentru Edit Feature si, dupa reaparitia casetei de dialog, impuneti o alta cota de extrudare, sau introduceti un Draft de circa 10⁰. OK si observati, pe rand, efectele.

19) Folositi si alte posibilitati de editare, inclusiv asupra schitelor din Feature Manager Design Tree. De exemplu, pentru aceeasi operatie de extrudare, selectati Edit Sketch si modificati cota de 30 mm (o reevaluati la 20 mm), veti obtine, dupa OK, o piesa ca in figura D.2.7.

20) Realizati desenul de executie al piesei modelate mai sus.

D.3. Modelul si desenul varfului cepului unei imbinari filetate

Realizarea modelului spatial al cepului filetat al unei imbinari a coloanelor de tubaj, in industria extractiva. Desenul varfului cepului este sugerat de figura 9.1.

Diametrul exterior al tevii este de 139,7 mm, cu o grosime nominala a peretelui de 9,16 mm. Cele doua trepte de filet trapezoidal, dispuse pe generatoare cilindrice, au fost obtinute prin prelucrare prin aschiere, pe masina cu comanda numerica, folosind un cutit profilat, prin 12 treceri succesive. Detaliul A cuprinde aspectul filetului trapezoidal.

Umarul central de 2 mm (detaliul B), reprezinta baza de masurare si a fost obtinut prin deformare plastica la rece, in urma careia varful cepului este comprimat (diametru interior minim de 116 mm) iar mufa este largita corespunzator, pe toata lungimea. Umarul descarca filetul la montaj, in timpul strangerii si deci limiteaza momentul de strangere la montaj.

Detaliul C se refera la capatul liber al cepului. Diametrul de 124,085 corespunde unui contact liniar, de tip metal/metal, intre cep si mufa, contact care, prin deformatiile elastice locale asigura etansarea.

Modelarea spatiala impune etapele de mai jos.

1) Deschideti o schita in planul frontal si realizati conturul din figura D.3.2, tinand seama si de cotele din fig. D.3.1. Varful cepului se realizeza conform detaliului C, in timp ce zonele de inceput si sfarsit ale celor doua trepte filetate se reprezinta conform detaliilor A si B. Detaliul B se refera la umarul central, fata de care se coteaza treptele filetate. Sfarsitul ambelor trepte de filet se realizeaza in corpul cepului, prin zone de inaltime 1,575 si inclinate cu 10⁰ fata de verticala, ca si flancul pasiv al filetului.

2) Activati comanda Revolved Boss/Base. In caseta de dialog Revolve, linia de axa va fi selectata ca prim parametru, directia este indiferenta, ungiul de rotire este de 360⁰ iar conturul selectat (daca este solicitat) este conturul, neaparat inchis, de lungime 117,4 mm, reprezentat de cep. Rezultatul este cepul nefiletat, din figura D.3.3.

3) Activati planul Front si deschideti o noua schita. In ea, reprezentati un contur al sectiunii prin spira plina a filetului. Plasati o copie (Tools, Sketch Tools, Move or Copy, cu optiunea Copy), pe generatoarea conturului cepului, asa cum sugereaza figura D.3.4, la cota 33,02 de umarul central. Inchideti schita.

4) Activati planul Right. Creati un alt plan, paralel cu acesta, plasat la o distanta impusa de Right. Deci: Insert, Reference Geometry, Plane, cu optiunea Parallel Plane at Point. Drept punct de referinta, selectati un punct din conturul care reprezinta schita sectiunii prin filet, plasata pe cep. OK.

5) In planul astfel realizat, trasati un cerc, cu centrul in origine, si cu raza definita de punctul folosit pentru construirea planului. Inchideti schita.

6) Insert, Curve, Helix/Spiral, iar in caseta de dialog, impuneti un pas de 5,08 mm, un numar de 7 spire, un unghi de strart de 90⁰ si sensul orar. OK.

7) Swept Boss/Base, cu impunerea conturului sectiunii spirei, drept contur generator si a spiralei, drept curba directoare. OK. Se obtine cepul, ca in figura D.3.5.

8) Continuati cu filetul de pe cealalta treapta. Salvati.

OBSERVATIE

Este posibil sa fiti nevoiti sa stergeti conturul initial al sectiunii filetului, inainte de realizarea spirelor.

9) Trebuie avute in vedere detalii legate de sensul filetului, pentru a permite insurubarea.

10) Incercati si realizati singuri mufa, ca piesa conjugata a cepului, zona de etansare din interior, fiind inclinata cu 11⁰ fata de orizontala.

In rest, cotele se pastreaza, cu exceptia cresterii diametrului (evazarii) mufei, care corespunde comprimarii varfului cepului.

Elaborarea desenului de executie

Urmeaza trecerea la desen, care va arata ca fig. D.3.1.

Se vor impune conditii de precizie dimensionala adecvate si abateri geometrice stranse.