【期刊-齿轮设计】基于Solidworks的3D家居产品造型.pdf

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1、第 2 4卷 第2期f 总第 1 0 1 期)V o 1 2 4 N o 2(S U M N o 1 0 1)机械管 理开发 MEC HAN I CA L MANAGE MEN T AND DEV EL 0P ME NT 2 O 0 8年 4月 Ap r 2 0 0 8 基 S o l i d w o r k s 的3 D家居产品造型设计 褚莲娣(浙江工业大学嘉兴学院机电T程学 院，浙江嘉兴3 1 4 0 0 1)【摘要】阐述了在三维家居产品造型设计中运用S o l i d wo r k s 的参数化设计方法，举例介绍了根据不同产品的造型 特征如何便利地进行实体 建模、修 改、完成产品装配、干

2、涉检验等，以及产品功能所必须具备的 完整性。借助 于 S o l i d Wo r k s 的卓越三维造型能力和强大技术输 出，可以更好地从事产品设计和功能实现。【关键词】S o l i d Wo r k s；设计；参数化；特征建模【中图分类号】T P 3 l 1 5 1 【文献标识码】A 【文章编号】1 0 0 3 7 7 3 X(2 0 0 8)0 2 0 0 0 8 0 2 De s i g n o f 3 D Ho me Ap p l i a n c e s M o d e l i n g Ba s e d o n S o l i d wo r k s CHU Li a n-d i (

3、Z h e j i a n g I n d u s t r i l U n i v e r s i t y，J i a x i n g C o l l e g e,J i a x i n g 3 1 4 0 0 1，Z h e j i a n g，C h i n a)A b s t r a c t T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e p a r a me t e r i z a t i o n d e s i g n b a s e d o n S o l i d Wo r k s u s e d i n 3 D h o m e a p p

4、l i a n c e s d e s i g n，i ll u s t r a t e s t h e me t h o d h o w t o mo d e 1 mo d i f y a s s e mb l e a n d i n t e r v e n t i o n c h e c k e t c t o ma k e t h e p r o d u c t p e r f e c t l y I n v i r t u e o f i t s s u p e r 3 D t e c h n o l o g y a n d mu h i f o 彻o u t p u t i t ma

5、 k e s e x p e d i e n t l y t o d e s i g n a n d i mp l e me n t f u n c t i o n o f p r o d u c t K e y wo r d s S o l i d Wo r k s；D e s i g n；P a r a m e t e r i z a t i o n；F e a t u r e m o d e l i n g 0 引 言 S o l i d Wo r k s 是基于 Wi n d o w s 环境下的三维设计系 统软件，具有强大的 3 D实体建模、生成装配体、三维 实体 自动导出二维工程图

6、、钣金设计等功能，同时能运 用仿真和渲染演示产 品 从而达到与非技术人员交 流设计思想的 目的，运用这种现代设计方法直观、迅 速、无干涉地模拟产品功能实现的过程 容易实现同类 产品的比较和对产品进行结构改进是现代设计人员 必需掌 握的方 法之一。1 外 贸家居产 品 的特点 家居产品的范围很广 从国外的一些大型超市供应 的货品来看，可以分为杂物架 筐 袋、毛巾架、鞋架、厨房 用品、家电产品、床上用品等。外贸产品考虑到装箱成 本，要求能折叠、可拆卸。产品首先要保证它的结构功 能，同时兼顾外形美观，外贸家居注重崇尚自然、讲究做 工精细而又保证质量，适合大众消费。因而，产品设计方 法有两种，一是在装

7、配体中完成各个零件的设计，零件 之间不需添加约束；二是先设计单个零件，再利用互相 之 间 的 约束 进 行 装 配，通 常后 一 种 方 法 用 得 较 多 S o l i d Wo r k s的参数化设计过程是通过添加约束关系、几 何尺寸驱动，容易实现对零件的修改 并同步反映到实 体零件、装配体的更新和工程图的重新建模中。1 1 洗衣袋(h a m p e r)的设 计 S o l i d Wo r k s的参数化特征建模技术。不仅提供 了 功能强大的建模1 二 具，由草 图直接生成特征(如拉伸、圆角)、曲面特征、库特征，而且为特征修改提供了最大 限度的方便。(a)(b)图 1 平面折叠型洗

8、衣袋图 如图 1，分别在左侧的 F e a t u r e Ma n a g e r 里 记录了 洗衣袋的建模过程，便于设计人员进行修改。对于(a)、这两个相似的产品，比较建模过程，可以看出有些步骤 是相同的，从一个正方形草图的拉伸开始，放样切除、圆 周阵列、镜像等，大小不一的产品，第一步拉伸之前只要 改动正方形草图的尺寸就可以了，多余的特征可以删 除，添加的特征可以使用回退键插入到当前位置。如果 是装配体，如 图 2。左边的 F e a t u r e Ma n a g e r(特征管理 器)显示 了互相配合零件 的 c o n c e n t r i c(同心)、c o i n c i d

9、 e n t (重合)、p a r a l l e l(平行)等装配关系。袋扣和轮子是通过 装配约束添加的。修改零件图或者装配体中零件的一个 特征，相应的装配体和零件文件都会 自动更新。收稿 15 t 期：2 0 0 7 0 7 3 0 作者简介：褚莲 1 9 6 8-)，女，浙江湖州人，讲师，浙江工业大学在读工程硕士研究生，从事图形学、机械设计工程学方面的教学和理论研究。E ma i lr n e c l d 1 6 3 c o m 8 维普资讯 http:/ 第 2 4卷第 2期(总第 1 0 1期)褚 莲娣：基于 S o l i d wo r k s 的 3 D 家居产品造型设计 2 0

10、 0 8年 4月 (a)(b)图 2螺旋可压缩型洗衣袋图 如果要保存商业秘密 隐藏建模特征方法，文件可 另存为通用的 i g s格式。也 可以保存为字节较少的*j p g或 p d f 格式的文件，利于存储发送又保持图像 清晰。当然，S 0 l i d W0 r k s 也可 以导入 A u t o C A D生成 的 d w g、P r 0 E的 p r t、U G I I 的 p r t 等多种软件生成的 文件，这样也方便了不同软件使用者之 间的资源共享。为了便于文件的导入导出，文件的名称不要用中文，否 则会找不到文件，或者文件另存出错。1 2毛 巾架(d r y i n g r a c

11、k)的设计 点 ，0 点，高毒 凰盛曩 _ 薹 _ li 洋 誊 芝 二 一 -7 蕊 ：圈 3 K D 毛 由架 圈 如图 3。完全可折叠毛 巾架 由两边 的侧立架子(铁 管表面镀铬、铝管)、塑料 U形插件和支承杆组成。关键 在于铆在侧架上的塑料件的设计 既要结构简单。又要 便于经常拆装、具有足够的强度。要精确设定 U形槽 的 尺寸 控制公差 和它配合的细长棒杆两边的扁圆头插 入时太紧和太松。都影响拆装。以及破坏强度。支承杆 有三种长度。以便形成平行间距。毛巾架的款式也各不 同。完全可拆卸 的，材质也有采用木材 的，横搭的细长 杆缠上防水塑料皮 可直接插入两侧支架的塑料管接 头。结构非常简单

12、。不完全拆卸的。横搭杆孑 L 里面紧塞 了内螺母 通过螺钉与侧杆 紧固联接，杆杆之间用橡胶 垫片隔开 减少刮擦、磨损 镀铬的铁管表面。对 于 毛 巾架 的 装 配 体 I n t e rf e r e n c e d e t e c t i o n 检查装配在一起 的各个零 件是否干涉2 1。如图 4。干 涉检查显示装配无干涉，即正确安装，如果有干涉，在结果栏里会红色反显给 图4 毛巾架装配干涉检查图 出有关两个零件间的装配干涉。在多个零件同处装配 时，由于金属材质非透明，添加装配关系时不容易选择 配合表面，这时可以压缩某个零件以便显示装配后被 遮挡的零件。利用插件 An i m a t i

13、o n，表现毛 巾架的折叠 过程，如果加以材质和灯光、场景的渲染1 3 ，可以更好 地表达产品的效果。在工程 图中生成爆炸视图，或者采取 自动爆炸后 零件陈列在原来装配位置的附近；如果有重叠，手动设 置爆炸过程，设置零件爆炸后离开原位的距离，以便更 清晰地显示。工程图还应生成零件 B O M表，为了满足 清晰表达的需要，还可以插入各个方 向的投影视图或 者采用剖视等多种图样表达方法。S 0 l i d W0 r k s 的参数化建模通过参数设置还可以取 得实际物理意义。系列零件的表格化设计，或者变量值 采用方程式的形式便于修改I 4 1。工具的 m a s s p r o p e r t i

14、e s，能 自动计算 出各个零件的质量(根据密度、体积)，从而 得到总装配体的质量，这在估算产品成本时非常有用。C o s Mo s X p r e s s的有限元和应力分析功能，使设计人员 在设计阶段就可 以直接对设计的产品零件进行性能评 估，譬如选择 的材料是铁管材还是铝管材，能承受的压 力多大，合理利用材料是降低成本的关键。合理选择设 计方案、更好地节约材料、降低产品制作的时间和费 用，在设计阶段都要全盘考虑。利用 S o l i d w o r k s 的插件 e d r a w i n g 能生成只要是 Wi n d o w s系统就可以打开的 e x e文件 可以逐个动态显示各个视

15、图 5 1。即使不是开 发人员也能轻易阅读视图。大大方便 了交流。2结束语 用 S o l i d Wo r k s 强大的建模功能进行 3 D家居产品 造型设计。通过各种特征构建方法创建约束。生成实体 或曲面，加 以渲染和仿真。方便快捷、形象直观、易学易 用。文 中还提供 了多种数据转换格式便于专业、艺术设 计人员和非专业人员的交流。作者通过 自身具体实践，归纳出以上 S o l i d Wo r k s在工程应用中的好处。欲更充 分地发挥软件的功能、服务于产品设计，还有待于作更 细致深入 的研究。I 参考 文献【1】江洪，单莉，李春表，等 S o l i d Wo r k s 机械设计 实

16、例解析【M】北京：机械工业出版社，2 0 0 7 1 f 2 1 薛建华，安秀 论虚拟设计在现代产 品开发 中的重要作 用 J 计算机技术与发展，2 0 0 6(1 6)：1 8 2 1 8 4 【3】江洪，李忠献，等 S o l i d Wo r k s 渲染精彩实例解析 M】北 京：机械工业 出版社，2 0 0 5，6 f 4】罗煜峰 基于 S o l i d w o r k s的参数化特征建模技术研究 J 机械设计，2 0 0 4(2)：5 2 5 4 【5 马明旭，范玉顺，尹朝万 面向网络的综 合产 品设 计模型研 究 f J 机械设计与制造，2 0 0 6(1 0)：2 7 2 9 9 维普资讯 http:/