10-形狀生成器——設計一個鋼性輕量化零件.pdf
形状生成器-设计一个钢性轻量化零件
第一部分：形状生成器
1.
在Inventor中，单击功能区中的“项目”图标。导航到保存项目文 件的位置，然后选择Assembly Conveyor ipj。然后打开Assembly Conveyer.iam文件。
接下来，您将分离蓝色部分以使其变亮。首先，使用“选择优先级”下拉菜单中 的“选择零件优先级”将其与部件分离。
2.
接下来选择蓝色零件，右键单击该零件并选择“打开”以打 开该零件。这将允许您仅处理此零件。
3.
在“三维模型”选项卡上，在“浏览”面板中选择“形状生成器”。
4.
第一部分：形状生成器
5.
接下来需要为Inventor设置一些参数以进行计算。转到“材料” 下拉菜单，然后在“Autodesk材料库”中选择“钢，软”以 设置此零件的材料。
接下来，通过转到“约束”面板并选择“固定”来创建约束。
6.
此时会出现“固定约束”对话框。
7.
选择安装垫的两个面，如下图所示。选择“确定”。
8.
第一部分：形状生成器
9.
接下来施加载荷。转到“载荷”面板并选择“力”。 此时会出现“力”对话框，在“大小”中输入值100。
10.
接下来，如右图所示，为所有四个安装槽选择全部内表面边缘。
11.
选择“确定”。
12.
第一部分：形状生成器
13.
接下来，在“目标”和“标准”面板中选择“保留区域”。 此时会出现“保留区域”对话框。
14.
接下来，如图所示选择零件的顶面，然后使用框上的箭头围绕零件的顶部展开， 如下图所示。
15.
从“修改”面板中选择“修剪”，然后修剪掉线重叠。
16.
第一部分：形状生成器
17.
接下来，通过在“目标和标准”面板中选择“对称平面”来定 义对称平面。此时会出现“对称窗口”对话框。在“活动平面” 下，选择“水平”和“垂直”作为方向。
选择“确定”。
18.
接下来在“目标和标准”面板中选择“形状生成器设置”。“形状生成器设置” 对话框出现。
20.19.
在“质量目标”下选择“比最初减少（%）”，并在其框中放置一个值60。
第一部分：形状生成器
21.
接下来在“网格”面板中选择“网格设置”按钮。将显示“网 格设置”对话框。
在“平均元素大小”框中的“作为边框长度的分数”下，将值设置为0.02。
22.
在“网格”面板中选择“查看网格”。零件将开始计算。
24.23.
最终网格在计算后显示，如下图所示。
第一部分：形状生成器
25.
最后在“运行”面板中选择“生成形状”。 此时会出现“生成形状”对话框。单击“运行”。
26.
完成最终形状研究，并创建最终生成形状，如下图所示。
27.
第二部分：形状生成器
28.
打开在上一个项目中创建的形状生成零件。 单击“确定”两次以接受零件文件名。
29.
出现“升级形状”对话框，选择“当前零件文件”，然后选择“确定”。
31.30.
您将收到一条提示，说明形状已成功升级选择“确定”
第二部分：形状生成器
32.
接下来转到“草图选项卡”，在零件的正面上开始新的二维草图。 在“草图”选项卡中，选择“投影几何图形”，并将现有零件的边投影到草图中。
33.
选择4条边。
35.34.
接下来，您将选择“直线”命令，并在上部投影线的中点和下部投影线的 中点之间放置一条线。
第二部分：形状生成器
36.
选择该线，然后在“格式”面板中选择“中心线”，并将该线 更改为中心线，如下图所示。
线更改为中心线。
37.
以网格为导向，使用“线”工具绘制线段，以从现有设计中切割材料。首先使 用“创建”面板中的“线条”工具，然后按照上面的图像进行操作。
38. 39.
接下来，在“阵列”面板中选择“镜像”命令。
第二部分：形状生成器
40.
此时会出现“镜像”对话框，单击“选择”，并在刚刚创建的 线段图形上展开一个框。
接下来，选择先前创建的中心线，并在“镜像”对话框中单击“镜像线”。然后 选择“应用”以镜像刚创建的线。
41.
接下来在“退出”面板中选择“完成草图”，退出草图。
43.42.
接下来单击“3D模型”选项卡，并在“创建”面板中选择“拉伸”命令。
第二部分：形状生成器
44.
然后选择零件上的所有闭合轮廓，如下图所示。从下拉菜单中 选择“差集”。然后选择“全部”。然后选择“确定”。
转到浏览器，单击网格项目，然后右键单击以选择“可见性”以关闭网格。
45.
您的模型应该与上图相似。
47.46.
接下来，在“修改”面板中选择“圆角”按钮。出现“圆角”工具栏，单 击“选择特征”。
第二部分：形状生成器
48.
然后选择先前创建的拉伸特征，并将5 mm半径添加到该特征中 的任何角。选择“确定”。
在零件的上角再创建两个圆角，使其半径为20 mm，如上图所示。
49.
接下来添加另一组圆角，两个位于零件顶部，两个位于零件下部，如上图所示。 为所有四个圆角放置半径为5 mm的值。选择“确定”创建圆角。
51.50.
最后，转到浏览器，单击网格项目，然后右键单击以选择“可见性”以启 用网格。在继续下一个项目之前，请确保保存零件文件。
第三部分：形状生成器
52.
打开上一个项目中的零件文件。 在“3D模型选项卡”下的“仿真”面板中选择“应力分析”工具。
53.
接下来，在“分析选项卡”下的“管理”面板中选择“创建方案”
55.54.
出现“创建新方案”对话框，在“方案类型”选项卡下选择“静态分析”。 选择“确定”
第三部分：形状生成器
56.
接下来，通过转到“约束”面板并选择“固定”来设置约束。 此时会出现“固定约束”对话框。将固定约束设置为零件上的 两个底部安装面。
接下来，您将需要施加力。转到“载荷”面板中的“力”工具，并在“力”对话 框中的“大小”框中放置100 N的值，如上图所示。
57.
接下来，如上图所示，为所有四个安装槽选择内表面边缘。选择“确定”。
59.58.
接下来在“网格”面板中选择“网格设置”按钮。将显示“网格设置”对 话框。在“平均元素大小”框中的“常用设置”下，将值设置为0.02，然 后选择“确定”。
第三部分：形状生成器
60.
在“网格”面板中选择“查看网格”。零件将开始计算。最终 网格在计算后显示，如上图所示。
在“3D模型选项卡”下的“仿真”面板中选择“应力分析”工具。
61.
请注意，在基于形状生成的分析中，几乎没有应力。
63.62.
接下来，在“退出”面板中选择“完成分析”，退出分析。接下来，返回 输送机部件，注意您现在有了一个较轻的零件，其硬度与最初的预期设计 一样。请确保在关闭之前保存所有文件。