基于UG的辈事达滚简洗衣机的虚拟化设计与装配

引言

洗衣机在日常生活中使用较为普遍,分为滚筒洗衣机和波轮洗衣机两种类型。滚筒洗衣机洗涤效果比波轮洗衣机要好,但其结构复杂,传统的开发过程繁琐、效率较低、绘图量大。利用虚拟化设计软件,可以对滚筒洗衣机的零件进行虚拟设计和整机装配,并可获得整机的虚拟拆卸结果,进而进行产品质量特性分析、结构受力分析、机构运动仿真等。

UG是一个交互式CAD/CAM/CAE系统,具有强大的虚拟化设计功能,在设计与制造领域得到了广泛的应用,利用它可进行滚筒洗衣机的虚拟设计、虚拟装配及虚拟拆卸。本文针对某型号荣事达滚筒洗衣机进行虚拟化设计,然后进行虚拟装配及虚拟拆卸。

1虚拟化设计

1.1洗衣机外壳虚拟化设计

运用UG8.5软件,建立荣事达滚筒洗衣机的外壳虚拟模型,如图1所示。实际上洗衣机的外壳是一个装配体,包含了上盖板、控制面板、洗涤剂盒、前门盖、滤清器小门等组件。创建上盖板的虚拟模型,首先创建上盖板的截面草图,再进行拉伸、抽壳、倒角,得到虚拟化模型:创建控制面板的虚拟化模型,首先创建控制面板整体轮廓的草图,再进行拉伸获得整体轮廓的三维图形,在此基础上绘制按钮的草图进行拉伸,再与整体轮廓求和:创建洗涤剂盒的虚拟化模型,首先创建洗涤剂盒的草图,接着拉伸获得三维图形,接着再创建草图,拉伸后与原先的三维图形求差:创建前门盖的虚拟模型,首先创建前门盖的截面草图,再拉伸、求差、求和、阵列,得到虚拟化模型:创建滤清器小门的虚拟化模型,该模型比较简单,首先创建草图,拉伸后即可完成。最后,切换到软件的装配模块,在该模块完成洗衣机外壳的装配,从而完成洗衣机外壳虚拟化设计。

1.2洗衣机内筒虚拟化设计

运用UG8.5软件,建立荣事达滚筒洗衣机的内筒虚拟模型,如图2所示。首先绘制草图,然后拉伸生成内筒的整体模型,接着抽壳获得内筒壳体,在壳体的基础上打一个圆孔,对此圆孔进行阵列,最终绘制出内筒虚拟模型。

1.3洗衣机外筒虚拟化设计

运用UG8.5软件,建立荣事达滚筒洗衣机的外筒虚拟模型,如图3所示。首先绘制草图,然后拉伸获得外筒的整体模型,接着在外筒整体模型的基础上打中心孔,接着绘制凹陷部分的草图,然后拉伸后与整体模型进行求差,再对凹陷部分阵列:绘制外筒的外部凸出部分,该凸出部分进行对称操作,最终绘制出外筒的虚拟模型。

1.4洗衣机其他零件的虚拟化设计

运用UG8.5软件,除了上述几个核心零件以外,尚需建立荣事达滚筒洗衣机其他零件的虚拟化模型。综合运用草图、拉伸、回转、打孔、阵列、镜像等各种方法,绘制出其他零件三维模型,包括玻璃视窗、大皮带轮、电机等。

(1)玻璃视窗、控制面板、密封圈、前框等零件的虚拟化设计如图4所示。

(2)大皮带轮、小带轮、电机、皮带等零件的虚拟化设计如图5所示。

(3)加热管、过滤器、进水电磁阀、减震器零件的虚拟化设计如图6所示。

2虚拟装配

在进行新产品开发时,当完成了零件的设计后,就可以把所有零件组装起来,这种虚拟现实的方式称为虚拟装配。在前期虚拟化设计的基础上,利用虚拟装配,可以验证产品组成零件装配设计的正确性,从而可以及早发现装配中的问题,对模型进行修改,避免在现实装配中出现问题。

在UG8.5中,常见的装配方法有三种,分别是:自底向上、自顶向下、混合装配。一般常用的装配方法是自底向上:先建立单个零件的虚拟模型,再装配成子装配体,最后组装成装配体,自底向上逐级地进行装配。本文利用自底向上装配法,先新建滚筒洗衣机外壳虚拟模型,依次引用已建立的单个零件的虚拟模型,利用不同的约束关系逐级装配,最后完成滚筒洗衣机的总体装配。装配好的荣事达滚筒洗衣机模型如图7所示。

图7虚拟装配的荣事达滚筒洗衣机

3虚拟拆卸

虚拟拆卸是在装配的环境下,把已装配的组件拆分开来,显示整个装配的组成状况。在装配工具栏中单击"爆炸图"按钮,打开"爆炸图"工具栏。单击"新建爆炸图"命令,新建一个爆炸图,并命名为"x1y1J1",单击"确定"按钮。单击"编辑爆炸视图"命令,弹出"编辑爆炸视图"窗口,利用这个窗口,按照洗衣机的拆卸顺序放置零件,如图8所示。

图8虚拟拆卸的荣事达滚筒洗衣机

4结语

在某型号荣事达滚筒洗衣机设计过程中应用UG8.5软件进行虚拟化设计和虚拟装配,能准确地反映滚筒洗衣机组成零件的形状尺寸及装配关系。通过在虚拟环境下进行虚拟装配,可以检测组成零件之间的装配是否干涉,从而修正原始的设计数据,缩短滚筒洗衣机的设计周期,降低设计成本,提高设计效率。