Modelowanie kapsla do napojów gazowanych - DPS UP

Modelowanie kapsla do napojów gazowanych

Gotowy model kapsla ze stalą galwanizowaną. Podsumowanie Wykonany model łączy precyzyjny szkic powtarzalnego obrzeża z operacjami powierzchniowymi, dzięki czemu możliwe było uzyskanie charakterystycznego kształtu kapsla przy zachowaniu kontroli nad jego wysokością i grubością. Zastosowanie zaokrąglenia, pogrubienia do środka oraz stali galwanizowanej kończy projekt i przygotowuje część do dalszej dokumentacji lub analizy

Najważniejsze parametry

  • dolny profil: 21 boków, okrąg konstrukcyjny Ø32 mm i łuki R8 mm;
  • górny profil: okrąg Ø26 mm na płaszczyźnie odsuniętej o 6 mm;
  • wykończenie: zaokrąglenie R2 mm, grubość 1 mm do środka i stal galwanizowana.

Krok 1. Utworzenie nowej części

Uruchom polecenie Plik > Nowy, a następnie w oknie Nowy dokument SOLIDWORKS wybierz szablon Część. Zatwierdź wybór przyciskiem OK, aby rozpocząć pracę w pustym dokumencie części.

Wybór szablonu nowej części w programie SOLIDWORKS
Rys. 1. Wybór szablonu nowej części w programie SOLIDWORKS.

Krok 2. Rozpoczęcie szkicu na płaszczyźnie górnej

W drzewie FeatureManager zaznacz Płaszczyznę górną i uruchom polecenie Szkic. Ustaw widok normalny do płaszczyzny, aby kolejne elementy można było rysować bez zniekształceń perspektywicznych.

Wybór płaszczyzny górnej jako bazy pierwszego szkicu
Rys. 2. Wybór płaszczyzny górnej jako bazy pierwszego szkicu.

Krok 3. Szkic wieloboku 21-bocznego

Wybierz narzędzie Wielobok, ustaw liczbę boków na 21 i zaznacz wariant Opisany okrąg. Środek wieloboku umieść w początku układu współrzędnych, a średnicę jego okręgu konstrukcyjnego określ jako Ø32 mm.

Parametry wieloboku: 21 boków oraz okrąg opisany Ø32 mm
Rys. 3. Parametry wieloboku: 21 boków oraz okrąg opisany Ø32 mm.

Krok 4. Pełne zdefiniowanie orientacji szkicu

Zaznacz górną linię wskazaną na ilustracji i dodaj jej relację Pozioma. Relacja blokuje obrót wieloboku względem środka i pozwala uzyskać całkowicie zdefiniowany szkic.

Relacja pozioma zastosowana do górnego odcinka szkicu
Rys. 4. Relacja pozioma zastosowana do górnego odcinka szkicu.

Krok 5. Narysowanie łuku o promieniu R8

Uruchom narzędzie Łuk trzypunktowy i narysuj łuk pomiędzy sąsiednimi wierzchołkami wieloboku zgodnie z ilustracją. Jego końce powinny mieć relacje wspólne z wierzchołkami; następnie narzędziem Inteligentny wymiar nadaj promień R8 mm.

Pierwszy łuk trzypunktowy zwymiarowany promieniem R8 mm
Rys. 5. Pierwszy łuk trzypunktowy zwymiarowany promieniem R8 mm.

Krok 6. Powielenie łuku szykiem kołowym

W szkicu wybierz Szyk kołowy elementów, a jako element do powielenia wskaż łuk R8. Ustaw 21 równomiernie rozmieszczonych wystąpień na pełnym kącie 360°, wykorzystując środek lub okrąg konstrukcyjny wieloboku jako odniesienie szyku.

Kompletny szyk kołowy złożony z 21 łuków R8
Rys. 6. Kompletny szyk kołowy złożony z 21 łuków R8.

Krok 7. Zmiana boków wieloboku na geometrię konstrukcyjną

Zaznacz grupowo wszystkie proste boki wieloboku i w menedżerze właściwości włącz opcję Konstrukcyjna. Po tej zmianie linie proste są wyświetlane jako kreskowane, natomiast łańcuch łuków pozostaje właściwym profilem dolnej krawędzi kapsla.

Łuki profilu oraz pomocnicze, konstrukcyjne boki wieloboku
Rys. 7. Łuki profilu oraz pomocnicze, konstrukcyjne boki wieloboku.

Krok 8. Utworzenie płaszczyzny odsuniętej o 6 mm

Zakończ pierwszy szkic i wybierz Operacje > Geometria odniesienia > Płaszczyzna. Jako pierwsze odniesienie wskaż Płaszczyznę górną, ustaw odsunięcie 6 mm i skieruj nową płaszczyznę w górę, zgodnie z podglądem.

Płaszczyzna równoległa odsunięta od płaszczyzny górnej o 6 mm
Rys. 8. Płaszczyzna równoległa odsunięta od płaszczyzny górnej o 6 mm.

Krok 9. Szkic górnego okręgu Ø26 mm

Na nowej płaszczyźnie utwórz Szkic2. Narysuj okrąg współśrodkowy z pierwszym profilem i nadaj mu średnicę Ø26 mm za pomocą Inteligentnego wymiaru. Okrąg będzie górnym profilem powierzchni wyciągniętej po profilach.

Okrąg Ø26 mm na płaszczyźnie odsuniętej
Rys. 9. Okrąg Ø26 mm na płaszczyźnie odsuniętej.

Krok 10. Wykonanie powierzchni wyciągniętej po profilach

Przejdź do karty Powierzchnie i uruchom polecenie Powierzchnia wyciągnięta po profilach. W polu Profile zaznacz kolejno Szkic1 z łańcuchem 21 łuków oraz Szkic2 z okręgiem Ø26 mm. Sprawdź podgląd i położenie łączników, aby powierzchnia nie była skręcona, po czym zatwierdź operację.

Podgląd powierzchni łączącej dolny profil falisty z górnym okręgiem
Rys. 10. Podgląd powierzchni łączącej dolny profil falisty z górnym okręgiem.

Krok 11. Zamknięcie górnej części powierzchnią wypełnioną

W karcie Powierzchnie wybierz Wypełnienie powierzchni. Jako granicę łaty wskaż zamknięty kontur Szkicu2, czyli górny okrąg, i pozostaw ustawienie krawędzi zgodne z ilustracją. Zatwierdzenie polecenia utworzy górną powierzchnię kapsla.

Wypełnienie powierzchni ograniczone górnym okręgiem
Rys. 11. Wypełnienie powierzchni ograniczone górnym okręgiem.

Krok 12. Wyłączenie widoczności płaszczyzny pomocniczej

W drzewie FeatureManager kliknij prawym przyciskiem Płaszczyznę1 i wybierz Ukryj. Wyłączenie jej widoczności porządkuje obszar graficzny i ułatwia wskazywanie powierzchni w kolejnych operacjach.

Polecenie Ukryj dla dodatkowej płaszczyzny
Rys. 12. Polecenie Ukryj dla dodatkowej płaszczyzny.

Krok 13. Połączenie utworzonych powierzchni

Uruchom polecenie Połącz powierzchnie i w polu Wybór zaznacz powierzchnię wyciągniętą po profilach oraz powierzchnię wypełnioną. Pozostaw opcję Utwórz bryłę wyłączoną, ponieważ dolna część modelu jest nadal otwarta, a następnie zatwierdź połączenie.

Dwie powierzchnie wybrane do operacji Połącz powierzchnie
Rys. 13. Dwie powierzchnie wybrane do operacji Połącz powierzchnie.

Krok 14. Zaokrąglenie górnej krawędzi promieniem 2 mm

Wybierz polecenie Zaokrąglenie i wskaż górną okrągłą ściankę lub jej krawędź obwodową, tak aby podgląd objął cały górny rant. Ustaw promień 2 mm i zatwierdź operację, uzyskując łagodne przejście pomiędzy pokrywą a boczną powierzchnią.

Zaokrąglenie górnego rantu kapsla promieniem R2 mm
Rys. 14. Zaokrąglenie górnego rantu kapsla promieniem R2 mm.

Krok 15. Pogrubienie powierzchni o 1 mm do środka

Uruchom operację Pogrub i wybierz połączoną powierzchnię po wykonaniu zaokrąglenia. Wpisz grubość 1 mm i ustaw kierunek do wnętrza modelu, aby zachować zewnętrzne wymiary kapsla. Po zatwierdzeniu program utworzy cienkościenną bryłę.

Pogrubienie połączonej powierzchni o 1 mm do wnętrza
Rys. 15. Pogrubienie połączonej powierzchni o 1 mm do wnętrza.

Krok 16. Przypisanie stali galwanizowanej

W drzewie FeatureManager kliknij prawym przyciskiem pozycję Materiał i wybierz Edytuj materiał. W bibliotece materiałów wyszukaj Stal galwanizowana, zastosuj ją do części i zamknij okno. Materiał nada modelowi właściwości fizyczne oraz odpowiadający im wygląd.

Dostęp do polecenia Edytuj materiał w drzewie FeatureManager
Rys. 16. Dostęp do polecenia Edytuj materiał w drzewie FeatureManager.

Krok 17. Gotowy kapsel do napojów gazowanych

Po przebudowaniu modelu sprawdź ciągłość górnego rantu, równomierne rozmieszczenie 21 przetłoczeń oraz kierunek pogrubienia. Gotowa część ma zamkniętą górę, otwarty dół i cienkościenną geometrię odpowiadającą kapslowi do butelki.

Gotowy model kapsla ze stalą galwanizowaną
Rys. 17. Gotowy model kapsla ze stalą galwanizowaną.

Podsumowanie

Wykonany model łączy precyzyjny szkic powtarzalnego obrzeża z operacjami powierzchniowymi, dzięki czemu możliwe było uzyskanie charakterystycznego kształtu kapsla przy zachowaniu kontroli nad jego wysokością i grubością. Zastosowanie zaokrąglenia, pogrubienia do środka oraz stali galwanizowanej kończy projekt i przygotowuje część do dalszej dokumentacji lub analizy.

Karolina MizuraAutor artykułu