1、化工储罐的UG建模与装配化工储罐的UG建模与装配本实例首先创建一个储罐零件，然后根据创建好的储罐零件以及已有的垫圈、法兰、螺栓、螺母等零件，完成储罐的装配。1.1.1完成零件cask的造型 完成零件cask的造型，关键变量D、Length、thick、h。 主要尺寸（单位：毫米）： 椭圆封头Semimajor=100，Semimimor=50； 筒体内直径D=200，长Length=300，壁厚thick=10； 管接头：内直径60，高h=50，壁厚5； 法兰盘：外直径110，厚10；孔10。图1.1零件cask（1）绘制椭圆弧。选择【插入】|【曲线】|【椭圆】命令，弹出【点】对话框，如图1.
2、2所示。系统提示指定椭圆中心，在【点】对话框中输入椭圆中心坐标（0，0，0）。单击【确定】，弹出【椭圆】对话框。输入如图1.3所示的各参数，单击【确定】，结果如图1.4所示。图1.2点对话框图1.3椭圆对话框图1.4创建椭圆弧（2）创建椭圆形封头。选择【插入】|【设计特征】|【回转】命令，弹出如图1.5所示的【回转】对话框。如图1.6所示，选择上一步创建的椭圆弧作为截面曲线。选择基准坐标系的Y轴作为旋转轴，选择坐标原点作为旋转点。在【限制】选项区域中输入【开始】为0、【结束】为360。在【偏置】选项区域中，设置【偏置】为【两侧】，在【开始】和【结束】文本框中分别输入0和-10。单击【确定】，完
3、成椭圆封头的创建。图1.5回转对话框图1.6创建椭圆封头偏置距离的正负与偏置手柄的指向有关。此处偏置手柄指向椭圆中心，故输入的偏置值为负。（3）创建储罐筒体。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令，弹出【拉伸】对话框，如图1.7所示。设置选择条上的【曲线规则】为【面的边缘】，选择图1.8所示的面作为截面曲线。在【开始】和【结束】文本框中分别输入0和360。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择已有的椭圆封头。单击【确定】，完成筒体的创建。图1.7拉伸对话框图1.8创建拉伸（4）创建四个基准平面。选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令，弹出【基准平面】对话框，如图1.9所示。在【类型】下拉
4、选项中选择【按某一距离】。选择如图1.10所示的基准坐标系的X-Z平面作为【平面参考】，输入【距离】为150。选择【关联】复选框。单击【确定】，完成第一个基准平面的创建。以同样的方式创建另外三个基准平面。其中，基准平面2的参考平面为基准坐标系的Y-Z平面，偏置距离为0；基准平面3的参考平面为基准坐标系的X-Y平面，偏置距离为110；基准平面4的参考平面为基准平面3，偏置距离为50。结果如图1.11所示。图1.9基准平面对话框图1.10创建第一个基准平面图1.11创建四个基准平面（5）镜像椭圆封头。选择【插入】|【关联复制】|【镜像特征】命令，弹出【镜像特征】对话框，如图1.12所示。在【相关特
5、征】中选择【回转（1）】，设置【镜像平面】为【现有平面】，选择图1.11所示的基准平面1作为镜像平面。单击【确定】，即在筒体的另一侧创建一个镜像椭圆封头，结果如图1.13所示。图1.12镜像特征对话框图1.13镜像椭圆封头（6）求和。选择【插入】|【组合体】|【求和】命令。选择步骤2和步骤3创建的封头和筒体为【目标体】，选择步骤5创建的封头为【刀具体】。单击【确定】，得到储罐主体的基本外形。（7）调整工作坐标系。隐藏基准坐标系。选择【格式】|【WCS】|【定向】命令，弹出【CSYS】对话框，如图1.14所示。在【类型】下拉选项中选择【三平面】，依次选择图1.15所示的基准平面1、基准平面2、基
6、准平面3分别作为【X向平面】、【Y向平面】和【Z向平面】。单击【确定】。图1.14 CSYS对话框图1.15选择X、Y、Z向平面（8）创建草图。隐藏基准坐标系。选择【插入】|【草图】命令，保持默认设置，单击【确定】，进入草图绘制环境。绘制如图1.16所示的草图对象，并对其添加尺寸约束和几何约束，使其完全约束。选择【草图】|【完成草图】命令，退出草图模式，进入建模模式。图1.16草图（9）拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。选择上一步创建的草图曲线作为截面线串。在【限制】选项区域中设置【开始】为【直至下一个】，结束为【值】，输入结束距离为50。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择储罐
7、主体。在【偏置】选项区域中，设置【偏差】为【两侧】，输入【开始】为0，【结束】为5，如图1.17所示。单击【确定】，完成管接头的创建，结果如图1.18所示。图1.17创建拉伸特征图1.18完成管接头的创建（10）拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。如图1.19所示，选择上一步创建的管接头顶面的内边缘为截面曲线。输入开始距离为0，结束距离只要使管接头和筒体相通即可。设置【布尔】为【求差】，系统自动选择储罐主体。单击【确定】，结果如图1.20所示。图1.19创建拉伸特征图1.20贯穿管接头和筒体（11）拉伸。选择【插入】|【设计特征】|【拉伸】命令。如图1.21所示，选择上步骤9创建的
8、管接头顶面的内边缘为截面曲线。输入开始距离为0，结束距为10。设置【布尔】为【求和】，系统自动选择储罐主体。设置【偏置】为【两侧】，输入【开始】为0，【结束】为25。单击【确定】，结果如图1.22所示。图1.21创建拉伸特征图1.22完成法兰盘的创建拉伸距离的开始值、结束值和偏置的开始值、结束值，应根据拉伸手柄和偏置手柄的指向来确定。（12）创建孔中心点。选择【插入】|【基准/点】|【点】命令，弹出【点】对话框。输入孔的中心点坐标为（0，42.5，60），其余设置如图1.23所示。单击【确定】，完成孔中心点的创建。图1.23点对话框（13）创建法兰通孔。选择【插入】|【设计特征】|【孔】命令，
9、弹出【孔】对话框。选择上一步创建的点为【指定点】，其余设置如图1.24所示。单击【确定】，结果如图1.25所示。图1.24孔对话框图1.25创建一个法兰孔（14）阵列法兰孔。选择【插入】|【关联复制】|【实例特征】命令，弹出【实例】对话框，如图1.26所示。单击【圆形阵列】，弹出【实例】对话框，如图1.27所示。选择【简单孔（17）】，单击【确定】，弹出【实例】对话框，如图1.28所示。选择【方法】为【常规】，输入【数字】和【角度】分别为8和360/8，单击【确定】，弹出【实例】对话框，如图1.29所示。单击【基准轴】，弹出【选择一个基准轴】对话框，如图1.30所示。选择基准坐标系的Z轴作为基
10、准轴，出现圆形阵列的预览效果，如图1.31所示，并弹出图1.32所示的【创建实例】对话框。单击【是】，完成圆形阵列的创建，如图1.33所示，同时弹出【实例】对话框。单击【取消】。图1.26实例对话框图1.27选择简单孔图1.28输入阵列方法、数量和角度图1.29指定旋转轴图1.30选择一个基准轴图1.31环形阵列预览效果图1.32创建实例对话框图1.33法兰孔圆形阵列结果2完成装配assy_cask 通过Wave几何链接器构造垫片和法兰盘，其中垫片washer厚10mm，法兰盘flange厚10mm；然后添加bolt和Hex组件；最后通过组件阵列完成装配。图1.34装配Assy（1）新建部件文
11、件。选择【文件】|【新建】命令，弹出【新建】对话框，在【名称】文本框中输入“assy_cask”，设置【单位】为【毫米】，其余保持默认设置。单击【确定】，进入建模环境。选择【开始】|【装配】命令，进入装配环境。（2）添加储罐主体。单击装配工具条上的【添加组件】图标，弹出【添加组件】对话框。选择组件“cask”，设置【定位】为【绝对原点】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】，单击【确定】。（3）固定储罐主体。单击装配工具条上的【装配约束】图标，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【固定】，选择上一步添加的储罐主体，单击【确定】，完成储罐的定位，如图1.
12、35所示。图1.35添加储罐（4）添加一个螺母。单击装配工具条上的【添加组件】图标，弹出【添加组件】对话框。选择组件“hex”，设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】，单击【确定】，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】，选择【方位】为【自动判断中心/轴】，依次选择图1.36所示的中心线1和中心线2，完成第一组装配约束。类型保持不变，选择【方位】为【接触】，依次选择图1.37所示的面3和面4，完成第二组装配约束。单击【确定】，完成螺母的定位，结果如图1.38所示。图1.36选择中心线图1.37选择接触面图1.38完成
13、螺母的定位（5）添加一个螺栓。单击装配工具条上的【添加组件】图标，弹出【添加组件】对话框。选择组件“bolt”，设置【定位】为【通过约束】、【Reference Set】为【模型】、【图层选项】为【原先的】，单击【确定】，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】，选择【方位】为【自动判断中心/轴】，依次选择图1.39所示的中心线5和中心线6，完成第一组装配约束。在【类型】下拉选项中选择【距离】，依次选择图1.39所示的面7和面8，输入距离为20，完成第二组装配约束。单击【确定】，完成螺母的定位，结果如图1.40所示。图1.39添加装配约束图1.40完成螺栓的定位在定位螺栓之
14、前，可以先隐藏螺母和图形区的装配约束标记，使得视图清晰，便于操作。（6）创建组件阵列。单击装配工具条上的【创建组件阵列】图标，弹出【类选择】对话框。选择已添加的螺栓和螺母，单击【确定】，弹出如图1.41所示的【创建组件阵列】对话框。选择【从实例阵列】，单击【确定】，结果如图1.42所示。图1.41创建组件阵列对话框图1.42完成螺栓螺母的阵列为保持视图的清晰，图1.42中隐藏了所有的装配约束。（7）打包螺栓组件和螺母组件。如图1.43所示，在装配导航器中，选择“bolt”组件，右键单击，在弹出的快捷菜单中选择【打包】。以同样的方式打包螺母组件。此时装配导航器如图1.44所示。图1.43打包螺栓
15、组件图1.44打包螺母组件（8）新建一个垫圈组件。单击装配工具条上的【新建组件】图标，弹出【新组件文件】对话框，如图1.45所示。在【名称】文本框中输入“washer”，设置【单位】为【毫米】，单击【确定】，弹出【新建组件】对话框，如图1.46所示。单击【确定】。双击图1.44中的“washer”组件，使其成为工作部件，此时的装配导航器如图1.47所示。单击装配工具条上的【WAVE几何链接器】图标，弹出【WAVE几何链接器】对话框，如图1.48所示。在【类型】下拉选项中选择【面】，选择【关联】复选框，并选择图1.49所示的面9，单击【确定】。设置选择条上的【曲线规则】为【面的边缘】，选择链接的
16、面，分别输入开始距离和结束距离为0和10，如图1.50所示。单击【确定】，结果如图1.51所示。图1.45新组件文件对话框图1.46新建组件对话框图1.47改变工作部件为washer图1.48 WAVE几何链接器对话框图1.49链接法兰盘表面到垫片图1.50选择截面线串图1.51完成垫片的创建（9）为新建的垫圈组件添加装配约束。移动组件“bolt*8”和“hex*8”至图层2，并设置图层2为不可见。隐藏组件“cask”。隐藏所有的约束标记。单击装配工具条上的【装配约束】图标，弹出【装配约束】对话框。在【类型】下拉选项中选择【接触对齐】，选择【方位】为【自动判断中心/轴】，依次选择图1.53所示
17、的中心线10和中心线11，即完成第一组装配约束。类型和方位均保持不变，依次选择图1.54所示的中心线12和中心线13，即完成第二组装配约束。类型保持不变，选择【方位】为【接触】，依次选择图1.55所示的面14和面15，完成第三组装配约束。单击【确定】，完成垫圈的定位，此时垫圈处于完全约束状态。图1.52设置图形窗口中的约束为不可见图1.53选择中心线图1.54选择中心线图1.55选择接触面由于刚创建的垫圈组件处于【未约束】状态，所以需要为其添加装配约束。（10）新建法兰盘组件并将其定位。以同样的方式新建法兰盘组件，不同的是法兰盘链接的面是垫圈的上表面。为法兰盘添加装配约束的方法也和垫圈相同。最终的装配模型如图1.56所示。图1.56最终装配模型
