Guías De Solidwork

Guías de Solidwork

Dipl.Ing. Germán Concha R.

2004

Dlpl.lng. Germán Concha R Ingeniero de Producción de la Universidad Técnica de Dresden, Alemania. Diplomado en Diseño y Fabricación de Maquinas-herramienta de la Universidad Técnica de Dresden, Alemania. Especialista en Transformación de Plásticos de la Universidad de Ruhr en Aachen Alemania Gerente y Director Técnico Y de Producción de varias Industrias. Profesor Titular 3 de la Universidad de la Universidad EAFIT - Medellín Director Programa In9. de Producción de la Universidad EAFIT - Medellín Director Programa 109. de Producción de la CUAO (Corp. Univ. Autónoma de Occidente) Cali Profesor del Programa de Ing. de Producción de la CUAO Cali. Asesor Industrial de HERCON Asesores Profesor del Programa de Ingeniería Electromecánica, Area de Diseño de la FUAC (Fundación Universidad Autónoma de Colombia) Las presentes Guías fueron desarrolladas con base en los manuales del SoUdWork y la experiencia docente del autor para facilitar al lector una comprensión rápida y poder iniciar el Diseño con esta importante herramienta de trabajo.

1. Conceptos Básicos

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SolidWorks

Figura 1.1 Ensamble típico

1.- Conceptos Básicos: SolidWorks es un Software de Diseño que sirve para representar objetos en tres dimensiones y así formarse una idea clara sobre lo que se esta diseñando. El Objeto puede ser una pieza o un conjunto de piezas como el mostrado en la figura 1. 1. Con Solidwork se pueden crear piezas en 3D y no solo dibujos en 2D, con las piezas en 3D se pueden generar los dibujos en 2D y ensambles en 3D.

SolidWork es un sistema conducido por cotas. se desarrolla un diseño básico compuesto por elementos y relaciones geométricas entre ellos. al cambiar el valor de las cotas varía el tamaño de la pieza sin necesidad de que cambie su diseño fundamental.

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Para Iniciar un trabajo en Solidworks se

comenzará

con

un

ejemplo

sencillo como se muestra en la figura 1.2 y se comienza abriendo un archivo nuevo del menú principal FilelNew o de la barra Estándar con el icono correspondiente, esta barra puede verse mas adelante en la figura 1.5a, entonces aparecerá en la pantalla una carpeta, ver figura 1.3, con

dos

pestañas,

Template

y

Tutorial, se selecciona ésta última y Fig. 1.2 Ejemplo de inicio se tienen tres opciones: para crear una pieza, para crear un ensamble o para representar el plano de una pieza, se selecciona para este caso una pieza y se comienza a trabajar, para una mejor comprensión se describirá primero la pantalla de trabajo con las herramientas de las cuales se dispone.

Fig. 1.3 Cuadro para abrir Documento nuevo

1. Conceptos Básicos

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La pantalla se compone de un área gráfica para representar el diseño y de un área de diálogo donde aparecerán los diferentes acontecimientos que van ocurriendo durante el diseño, adicionalmente están los planos alzado (Front), superior (Top) y de perfil (Right) que .se emplean en cualquier representación gráfica, igualmente en la parte superior y las partes laterales se ubican algunas barras de herramientas que luego se describen.

Herramientas de visualización Barra de herramientas Arbol de acontecimientos del diseño Herramientas de diseño Area gráfica Barra de estado

Fig. 1.4 Elementos de la pantalla de SolidWork

Las herramientas del sistema son varias y sus barras se acomodan ya sea en la parte superior o a los lados como se apreció en la figura 1.4 y se visualizan según sean sus requerimientos. Algunas por su razón de ser están siempre disponibles, otras se podrán volver visibles a través del menú: View/TooIbars/...:. Inicialmente se 'mostrarán las barras de herramientas más usadas:

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Fig.1.5a Barra Estándar

Esta barra trae funciones comunes, tales como crear un nuevo archivo abrir un archivo existente, guardar el archivo en curso, imprimir, hacer una vista previa antes de hacer la impresión, eliminar el último paso o rehacer el último paso, actualizar pantalla y cambiar colores entre las mas importantes.

Fig. 1.5b Barra de visualización del diseño

La barra de visualización permite manipular la pantalla de diseño permitiendo diferentes vistas, aumentando o disminuyendo el diseño, desplazándolo o girándolo, viendo el sólido a color o sencillamente sus contornos visibles o sus contornos visibles e invisibles..

Fig. 1.5c Barra de visualización de las vistas estándares

La barra de vistas estándares es muy útil, nos permite traer el plano activo al plano de la hoja, igualmente se podrá. seleccionar una vista simétrica o una vista por cualquiera de las seis caras del cubo visual.

1. Conceptos Básicos

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Fig. 1.6a Barra de dibujo

Después de haber descrito las barras de uso general se mostrará la barra de dibujo que sirve para trazar cualquier lugar geométrico que formará parte del diseño, para que esta opción sea válida se deberá inicialmente seleccionar un plano de trabajo en el árbol de manejo de acontecimientos del diseño, como se aprecia en la figura 1.4, después de seleccionar el plano se activa el lápiz de trazado y acto seguido aparecerán los lugares geométricos mas comunes en la barra de 'herramientas de dibujo, figura. 1.6b.

Fig. 1.6b Barra de herramientas de dibujo

Esta barra contiene. algunos lugares geométricos y algunas herramientas para elaborar la figura deseada, sin embargo a través del menú principal, Tools se podrán activar otras opciones que aquí no aparezcan.

Fig. 1.6c Barra de relaciones entre elementos del dibujo

Ahora con la barra de relaciones se podrán establecer condiciones entre los diferentes elementos, tales como por ejemplo paralelismo, concentricidad, igualdad, etc. Así como visualizar las relaciones que se hayan definido en el elemento de dibujo activo.

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Fig. 1.6d Barra elementos del diseño de sólidos

Finalmente la barra de elementos de diseño de sólidos permite generar un sólido a través de una sección ya se extrayéndola Iineal o circularmente, haciendo un barrido o un .recubrimiento o modificar el sólido cambiando las aristas vivas en aristas con radios y .biseles, crear arreglos lineales y circulares de elementos de un sólido. Existen otras barras de herramientas de uso mas particular y que se mostrarán a medida que se vaya avanzando en el diseño.

Después de haber descrito las herramientas fundamentales del sistema se procederá con un diseño sencillo que permita conocer poco a poco las herramientas de diseño del SolidWork ejemplo que ya se mostró en la figura 1.2, como ya se inició con un documento nuevo y apareció la pantalla de

Fig. 1.7 Pantalla de trabajo: Zona gráfica, ArboI de acontecimientos del Diseño

1. Conceptos Básicos

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trabajo con sus áreas de diálogo y diseño donde se ve el nombre de la pieza, el cual apenas se grave toma el nombre que se haya seleccionado. los planos normales del dibujo: Alzado (Front). Superior (Top) y el de Perfil (Right). Igualmente se encuentra el origen.. Figura 1.7.

El dibujo se inicia seleccionando en el árbol de acontecimientos del diseño el plano sobre el que se trazará la sección de la pieza, en este caso un rectángulo de 100 mm x 65 mm con .ayuda de las herramientas de trazado disponibles en el correspondiente menú. y luego se le modifican sus dimensiones como aparece en la figura 1.8.

3

Fig. 1.8 Pantalla de trabajo: Dibujo de la sección de 100 mm x 65 mm

Ahora se procederá a extruir el sólido para obtener un cubo de 100 mm x 65 mm x 50 mm lo que se puede hacer empleando el icono de Extrusión que se

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activa cuando esta la sección definida y se asigna el espesor de 50 mm en el recuadro correspondiente y hacia la dirección deseada, vale la pena anotar que se pueden hacer dos extrusiones simultaneas: una en cada dirección en

65

caso de ser necesario también se puede extruir un perfil delgado:

Blind 50.00 mm

10 0

Fig. 1.9 Extrusión del sólido de 100 mm x 65 mm x 50 mm

Ahora se debe entrar a modificar el sólido para darle los radios en las esquinas:

Radius: 10 mm

Radius: 10 mm

Radius: 10 mm

Radius: 10 mm

Fig.1.10 Caja de Diseño de radios: Selección de aristas y dimensionado del radio

1. Conceptos Básicos

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Ahora se tiene el sólido con sus radios como se: aprecia en las figuras 1.11 y 1.12 ,y se deberá proceder a desarrollar el vaciado lo que se logra con el icono de Shell donde se deberá dar el espesor del la pared.

Clic aquí Shell 1

5 mm

Fig. 1.11 Modificación del sólido con radios de 10 mm y pared de 5 mm

3 3 3

Fig. 1.12 Modificación del sólido: Vaciado con pared de 5 mm

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Para hacer las. perforaciones laterales de 10 mm se procede de la siguiente manera: se selecciona un plano paralelo a .las superficies laterales, luego se traza el circulo de 10 mm ubicado al centro y a 40 de la :base semejante a como anteriormente se trazó la base del sólido, finalmente se hace el corte tal como se indica en la figura 1.13 hacia ambos lados, quedando totalmente concluido este primer ejercicio..

Dirección de corte del agujero

25

Corte del agujero aprobado

40

25

40

Plano de dibujo del agujero

a. Caja de diseño de cortes: Dirección de los cortes y pieza terminada

b) Pieza terminada y descripción de Acontecimientos del Diseño 1.13 Diseño de cortes y Pieza terminada

1. Conceptos Básicos

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Después de tener el primer Diseño, relativamente sencillo en SoIidWork, se mostrará paso a paso la forma de cómo construir una pieza compleja. SolidWork permite diseñar piezas con sólidos formados por la superposición y corte de varios sólidos simples como es el caso de la parte inferior de la chumacera que se usará como ejemplo a continuación. Después de iniciar en la forma ya descrita un dibujo nuevo, se hará un bloque rectangular de 300 x 130 x 20, todas las medidas en milímetros, posteriormente señalando como plano de trabajo la superficie frontal se adiciona un sólido de 230 x 60 x 80 garantizando tanto que sea simétrico con respecto al eje vertical como que su base coincida con la anterior, lo que con el dimensionamiento y las propiedades entre entidades se obtiene fácilmente. Acto seguido se superpone otro sólido, cuya base inferior coincida con la cara superior del Sólido anterior y su cara superior con la cara superior del sólido principal, de 130 x 60 simétrico con respecto al eje vertical, para esto se señala la cara frontal del sólido inicial como plano de dibujo. Ahora se procede a hacerle algunos cortes a éste sólido, comenzando por la base donde irá el rodamiento que es de 100 de diámetro para lo que se selecciona como plano de dibujo la Cara frontal del tercer sólido y se dibuja el semicírculo se hace el corte hacia atrás con profundidad total, luego señalando como plano de dibujo la cara frontal del segundo sólido se hará un corte en la base de180 x 35 x 30 también cortando hacia atrás con profundidad de 30, después señalando la cara frontal del sólido principal se trazan las dos perforaciones de diámetro 32 y a 45 de los bordes quedando de. esta manera el sólido completo, finalmente se harán los radios en los bordes superiores de 45, en los bordes superiores del segundo sólido de 25. el radio del tercer sólido sobre el primer sólido de 10 y el bisel de 6 x 450 sobre el borde de la perforación donde asienta el rodamiento, esta secuencia se puede apreciar en la figura 1.14 de la siguiente página, al igual que en la figura 1.15 la pantalla gráfica con todos los acontecimientos del diseño empleados.

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15 0

11 5

15 0

65

11 5

60

130

14

65

45

45

90 45

35

90

Fig. 1.14 Secuencia para el diseño de una pieza compleja, Chumacera

1. Conceptos Básicos

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Fig. 1.15

2.- Ensambles: Después de diseñar una pieza compuesta de varios elementos, el paso siguiente es diseñar un producto compuesto por varias piezas, las cuales se ensamblan cumpliendo relaciones entre ellas, semejantes a las relaciones que se emplearon entre las entidades de los lugares geométricos cuando se diseñó la pieza de geometría compleja, en la

Fig. 2.1 Ensamble Caja

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figura 2.1 se muestra el ensamble al que se quiere llegar. Se inicia. con la tapa, cuyos pasos de diseño se muestran en la figura 2.2 y que con los conocimientos hasta ahora aprendidos fácilmente podrá diseñarse: se comienza con un sólido principal de 120 x 120 x 50, todas las dimensiones están en milímetros, este sólido se ubica en el plano alzado

60

(Front) con el origen en su centro y l a Extrusión del espesor hacia afuera, 60

60

60

Radio 10 Radio 10

Radio 10 Radio 10

Radio 2 Radio 5

Fig. 2.2 Secuencia de Diseño de la Tapa de la caja

2. Ensambles

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señalando la cara frontal como plano de dibujo se agrega un sólido circular de 70 de diámetro por 25 de espesor, luego señalando la cara frontal de este cilindro se dibuja un circulo de 50 de diámetro y se hace un corte de lado a lado, con el sólido así terminado se señalan las cuatro aristas del sólido principal y se les hace un radio de 10, luego se señala la cara frontal del sólido principal y se hace un radio de 5 que actúa sobre las aristas externas y sobre la conexión con el cilindro, posteriormente señalando la cara frontal del cilindro se hace un radio de 2 que actúa tanto sobre el diámetro externo como sobre el diámetro interno del cilindro y finalmente volteando la figura y señalando la cara posterior del sólido principal se hace un vaciado con pared

60

60

de 4. 60 60

Radio 10

Fig. 2.3 Secuencia de Diseño de la Base de la caja

Ahora en forma similar se procede con la base, para lo que seleccionando el plano alzado (Front) se dibuja un sólido de 120 x 120 x 90 con centro en el origen y extruyendo el espesor hacia fuera tal como se hizo con la tapa,

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posteriormente se hacen los radios de 10 sobre las cuatro aristas, luego el vaciado con espesor de 4 y finalmente un corte de la pestaña superior con profundidad de 30, para hacer este corte se selecciona la cara frontal, se inicia un plano de dibujo y empleando la opción de desplazamiento (Ofset Entities) en la barra de herramientas de dibujo se traza el perfil por el centro y se hace el corte con profundidad de 30 de la parte externa, esta secuencia se muestra en la figura 2.3.

Después de tener las dos partes procede a hacer su ensamble para formar un producto que se denominará Caja: Se inicia un archivo nuevo en la forma acostumbrada pero seleccionando la opción de ensamble (Assem), y del menú principal se da la opción de ver las pantallas horizontalmente (Window/Tile Horizontally), se debe procurar de tener solamente abiertos el archivo de ensamble y las dos partes a ensamblar, de lo contrario se pierde la visibilidad, figura 2.4, luego se arrastran los dos objetos a ensamblar al archivo que se acaba de abrir y se proceden a dar las condiciones de ensamblaje en el menú correspondiente que aparece activado con la opción Mate, figura 2.5. las otras opciones se irán aprendiendo a medida que su uso se requiera.

Figura 2.4 Visualización de las Pantallas para hacer el ensamble

2. Ensambles

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Hidde/show Component Change Suppression State Edit Part Rotate Component Insert Smart Fasteners Mate Smart Mates Move Component Explode Line Sketch Figura 2.5 Barra de herramientas para el ensamble

Para definir completamente la posición entre dos piezas se requiere de tres relaciones, en el ensamble de la caja que se va a ejecutar se podrán practicar algunas de estas relaciones, tales como líneas o bordes bolinéales, superficies coincidentes o paralelas a una determinada distancia, o con un determinado ángulo.

Después de arrastrar las dos piezas a ensamblar al archivo de ensamble y empleando todas las herramientas disponibles de visualización para seleccionar cómodamente las entidades requeridas se dará inicio a cerrar la caja.

La primera condición de ensamble es hacer que dos de sus bordes estén alineados, como se muestra en la figura 2.6.

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Alineados

Coincidentes Figura 2.6 Primera Condición de ensamble

La segunda condición es que dos de sus caras estén en un mismo plano, como se muestra en la figura 2.7.

Coincident 2

Alineados

Coincidentes Figura 2.7 Segunda Condición de ensamble

2. Ensambles

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Finalmente la tercera condición es hacer que otras dos de sus caras perpendiculares a las anteriores también coincidan, figura 2.8,quedando ahora totalmente ensambla la caja.

Coincident 2

Alineados

Coincidentes Figura 2.8 Tercera Condición de ensamble

Ahora este ensamble podrá formar parte de otro, es decir un ensamble sirve para agrupar piezas. y a una segunda pieza puede agregársele una tercera y así sucesivamente. pero también se le puede agregar un conjunto de piezas, o sea otro ensamble, esto es algo que con ejercicio se aprenderá.

Cuando se tienen ensambles con varias piezas resulta difícil visualizar una pieza frente a la otra, ya que cuando se llevan al archivo del ensamble quedan ubicadas distantes o en posiciones inadecuadas y no es fácil enfrentarlas para dar una relación entre ellas. Empleando el ejemplo de la junta universal mostrada en la figura 1.1 se mostrarán algunos de los comandos que facilitan la operación, para lo que se abrirán los archivos de las piezas que lo componen. Después de abrir los archivos de los diferentes

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componentes e ingresarlos al archivo nuevo de ensamble, estos quedan en desorden y en una posición poco visible como aparece en la figura 2.9, cuando se ingresa el primer elemento con base en el cual se van a organizar los demás se deberá hacer visible el origen por medio del menú principal View/Origen y arrastrar el elemento hasta que coincida con el origen, en el árbol de elementos de Diseño aparecerá este elemento marcado con una (F) que significa fijo y todos los demás con (-) que indica que se Podrán mover y rotar con respecto al elemento fijo.

Fig. 2.9 Archivo de Ensamble con todos los elementos que componen la Junta

Empleando los comandos de mover y rotar el elemento en la barra de herramientas de ensamble mostrada en la figura 2.5 con los comandos de mover y rotar componentes se ordenan para visualizarlos como aparecen en la figura 2.10, sin embargo este ordenamiento no es el adecuado para hacer el ensamble entre ellos hasta obtener el conjunto final por lo que al hacer el ensamble uno a uno de los elementos se deberá buscar el lugar y la posición mas conveniente.

2. Ensambles

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Fig. 2.10 Elementos que componen la Junta en forma organizada

Para introducir el concepto de ensamble y subensamble se abrirá un archivo de ensamble nuevo y se hará el subensamble de la Manigueta, se llevan al archivo los tres elementos que la componen y se dan las relaciones entre los diferentes elementos, recuerde que para fijar totalmente un elemento a otro se deberán restringir tres grados de libertad con tres relaciones adecuadas, cuando se dan menos queda uno de los elementos con un grado de libertad libre como ocurrirá con la perilla que podrá girar sobre si, figura 2.11.

Fig. 2.11 Subensamble Manigueta

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En el gestor de diseño dando doble Clic en los dos clips se hacen visibles las relaciones que se .han empleado, las .cuales si se..señalan se pueden editar; con el botón auxiliar del ratón y se pueden modificar si es necesario.

En el archivo de ensamble que se tenia abierto se eliminan los tres elementos de la manigueta y se ingresa el subensamble. Ahora se comienzan a ensamblar las partes una a una, como en algunos casos quedarán opciones de. movimiento no siempre se requiere dar tres relaciones para unir dos elementos, ya que existen. diferentes posibilidades en cada caso no se hará una descripción de las relaciones, las cuales aparecerán en el gestor de operaciones, sin embargo el orden de ensamble que se ha elegido aparece en la figura 2.12

Fig. 2.12 Secuencia ensamble Junta Universal

3. Planos: Después de tener el diseño de un sólido una de las tareas importantes es documentarlo a través de un Plano, tal como se hace por ejemplo en AutoCAD.

3. Planos

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Lo primero es abrir una. Plantilla de dibujo, o sea el archivo de SolidWork para edición de planos, se inicia un archivo nuevo en la forma acostumbrada y se selecciona la opción de Draw destinada para Planos y después de aceptar se comienza con escoger el formato. En el Gestor de Diseño aparece Sheet y dando chic con el botón auxiliar del ratón en la opción de Properties... se obtiene el cuadro para el diseño del formato del papel Sheet Setup que se muestra en la figura 3.1

Fig. 3.1 Cuadro para el Diseño del Formato del Plano

Lo primero que se hace es darle un nombre al formato, luego se selecciona el tamaño del papel para lo que SolidWork permite configurar en formatos ASA e ISO los tamaños: A Landscape 279.40 mm x 215.90 mm, A Portrait 215.90 mm x 279.40 mm, B Landscape 431.8 mm x 279.40 mm, C Landscape 558.80 mm x 431.80 mm, D Landscape 863.60 mm x 558.80 mm, E Landscape 1117.60 mm x 863.60 mm, A4 Landscape 297.00 mm x 210;00 mm, A4 Portrait 210.00 mm x 297.00 mm, A3 Landscape 420.00 mm x 297.00 mm, A2 Landscape 594.00 mm x 420.00 mm, A1 Landscape

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841.00 mm x 594.00 mm, AO Landscape 1189.00 mm x 841.00 mm, o también tamaños, definidos por el usuario.

Fig. 3.2 Formato hoja de dibujo

3. Planos

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Después de seleccionar el tamaño puede editar el formato dando clic con al botón auxiliar del ratón y seleccionando Edit Sheet Format, después de acomodar los campos como Usted quiere que se vea su dibujo vuelve a dar con el botón auxiliar del ratón y seleccionando Edit Sheet Format queda el formato confirmado, se guarda con la extensión *.slddrw, en la figura 3.2 aparece el formato predeterminado listo para ser modificado y el formato como se quiere dejar. Antes de comenzar con traer una pieza para elaborar su plano se mostrará la barra de herramientas de Planos (Drawing)

Fig. 3.3 Barra de herramientas de Planos (Drawing)

Las funciones disponibles en la barra de herramientas para Planos permiten traer los planos de archivos que estén abiertos. ya sean las tres vistas normales, una proyección, un isométrico, mover relativamente en diversas formas las vistas, todas estas opciones se irán aprendiendo con la practica.

En el formato que hasta el momento se tiene abierto se va a agregar la tapa de la caja que se dibujó en el primer ejemplo del capitulo anterior, esto se puede hacer de varias formas, la más sencilla es colocando los dos archivos simultáneos en la pantalla y arrastrando el sólido hacia la hoja de papel, también se puede arrastrar del administrador de archivos el icono de las pieza, automáticamente asume la opción de las tres vistas, por cualquiera de los métodos descritos se hace y su resultado se muestra en la figura 3.4. Este dibujo se puede mover con el ratón fácilmente, si se toma el dibujo 2 se mueven las tres vistas en forma simultanea, si se toma el dibujo 1 o el dibujo 3 se pueden mover en la dirección de las flechas hasta acomodarlo como se quiera.

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Dibujo 1

Dibujo 3 Dibujo 2

Fig. 3.4 Dibujo traído de su archivo abierto

Ahora el dibujo con sus tres vistas se le podrán agregar los atributos que se deseen para que estos aparezcan en el plano, para esto se

agrega

por

la

barra

de

herramientas principal la opción de atributos: Insert/ModeI Items y se seleccionan por ejemplo las cotas (Dimensions) y su posición estándar

(Hole

Wizard

Locations) y después de aceptar, aparecen las cotas como se muestra en la figura 3.6. Estas cotas son elementos activos, Si se

modifica

una

de

ellas

Fig. 3.5 Atributos del Plano

3. Planos

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señalándola y dando doble Clic sobre la cota no solo se modifica el plano sino se modifica automáticamente el sólido. También se pueden mover para que la cota quede acomodada en plano en la posición que se quiera.

Fig. 3.6 Piano de la pieza con sus cotas

Fig. 3.7 Piano de la pieza con sus cotas y una vista isométrica

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Posteriormente al plano se le pueden agregar otras vistas, como por ejemplo un Isométrico empleando la opción de vista etiquetada y se posiciona con ,la flecha del ratón en el lugar deseado como se puede ver en la figura 3.7, una vez sé tenga el Plano con todos los elementos requeridos se puede proceder a imprimirlo. 4.- Cuerpos de Revolución y Operaciones de Barrido: Para crear un cuerpo de revolución se deberá dibujar inicialmente un eje. Como línea de construcción, para lo que se iniciará un dibujo nuevo en la forma acostumbrada. Señalando el plano Alzado (Front), trace una línea vertical y dos líneas horizontales, en sus extremos y acótelos con las dimensiones mostradas en la figura 4.1, posteriormente trace un semicírculo, una línea y otro semicírculo dándole las cotas indicadas en la segunda parte de esta figura, continúe con una línea vertical y un arco tangente de radio 60 y termine con un arco tangente de 12,5 que finalice en el extremo de la línea inferior, empleando las relaciones asegúrese de las tangencias entre los lugares geométricos indicados.

Eje Fig. 4.1 Croquis para la Generación del Perfil de Revolución

4. Cuerpos de revolución y operaciones de barrido

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Ahora para crear el cuerpo de revolución deberá trazarse el eje de revolución sobre el mismo dibujo del perfil (Rlght) seleccione en la barra de elementos de diseño (Features) el icono de revolución Revolved Boss/Base ,.y como en este caso se girará 360° el sentido de giro no importa por lo que se deja el que aparezca por defecto. pero en caso de que se quiera girar solo un sector circular, puede elegirse el sentido de giro, la figura 4.2 muestra el cuerpo de revolución y su caja de diálogo.

One-Direction 360.00 deg.

Fig. 4.2 Diseño del Sólido de Revolución: Caja de diálogo

Fig. 4.3 Dibujo de la Trayectoria de la manigueta

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Con la opción de barrido se diseñara una mangueta la cual se dibujará seleccionando el 'Plano alzado (Front) y. haciendo su dibujo como se muestra en la figura 4.3 empleando todas las herramientas de dibujo necesarias, asegúrese en la barra estándar por la opción View de que los ejes temporales estén visibles.

A lo largo de esta manigueta se trazará una sección elíptica para lo se elegirá un plano perpendicular al de la trayectoria, el plano de perfil (Right) y se dibuja la elipse, que por no encontrarse en la barra de dibujo se buscará por la cortina de herramientas del menú principal (TooIs/Skétch Entity/Ellipse).

Path(Sketch2) Path(Sketch1)

Path(Sketch1)

Path(Sketch2)

Fig. 4.4 Barrido de la manigueta y su caja de diálogo

Posteriormente se selecciona en la barra de elementos de diseño (Features) el icono de Barrido Sweep y aparecerá la caja de herramientas de la función donde se marcarán los perfiles de la trayectoria y de la sección tal como se muestra en la figura 4.4, después de aceptar quedará la manigueta completa.

4. Cuerpos de revolución y operaciones de barrido

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Para finalizar se hará un corte cónico en la cara superior para lo que se seleccionará la superficie superior donde se trazará un circulo de 30 mm de diámetro y se .hará un corte cónico de 25 mm de profundidad con 15° de conicidad, la caja de ,diálogo para este corte cónico se muestra en la figura 4.5. donde también se aprecia el candelabro totalmente terminado.

Fig. 4.5 Barrido de la manigueta y su caja de diálogo

5. Creación de nuevos Planos y Diseños con Recubrimientos: Con la ayuda de un cincel como ejemplo se aprenderá a crear planos diferentes a los tres planos estándares del dibujo: el plano alzado (Front), el plano de perfil (Right) y el plano superior (Top) ya que en muchas ocasiones se requiere dibujar sobre un plano definido con condiciones especiales, igualmente se practicará la función Recubrir (Loft).

Después de abrir un dibujo nuevo se debe activar la opción de visualización de los planos a través del menú principal View/Plane y para que resulte mas fácil visualizar los planos a medida que se vayan definiendo se deberá dar doble clic en la barra de visualización (View) sobre el icono de Orientación, Vista Trimetric. Ahora pata tener la caja de definición de planos se entra por

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el menú principal así: Insert/Reference Geometry/Plane... y aparece la caja de definición que se muestra en la figura 5.1, existen varios criterios para definir un plano: a través de una línea y un punto, paralelo a un plano existente y que pase por un determinado punto o a una determinada distancia, normal a una curva o trayectoria, paralelo a una superficie.

Plano de Referencia Opciones de definición de planos Front

Distancia entre planos Cantidad de planos equidistantes Fig. 5.1 Caja de diálogo para definición de planos

A continuación se crearán dos planos paralelos al plano alzado (Front) equidistantes cada 25 mm, posteriormente se creará un plano a 40mm del plano 2, otra opción es crear tres planos equidistantes a 25 mm y luego modificar la distancia del Plano 3 a 40 mm del Plano 2 o sea a 90 del plano de referencia, lo que se hace dando doble Chic y editando su definición, como se aprecia en la figura 5.2.

5. Creaciçon de nuevos Planos y Diseños con Recubrimientos

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Doble clic y se edita la definición Aparece distancia entre el Plano 1 y el Plano 3 de 75 mm

90.00 mm

50.00 + 40.00

Fig. 5.2 Redefinición de la distancia entre Planos Paralelos

Para hacer el mango del cincel se hace un cuadrado de 60 mm x 60 mm sobre el Plano Alzado (Front) , un circulo de 50 mm de diámetro sobre el Plano 1, un circulo de diámetro igual a la diagonal del cuadrado trazado en el Plano Alzado (Front) sobre el Plano 2 y sobre el Piano 3 tal corno se muestra en la figura 5.3.

Icono de Recubrir

Fig. 5.3 Dibujo de lugares geométricos sobre planos definidos

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Posteriormente empleando la función recubrir (Loft) en la barra de elementos para diseño de sólidos (Features) se unen ordenadamente los lugares geométricos crean4o el cuerpo que se muestra en la figura 5.4

Circulo Plano 3 Circulo Plano 2 Circulo Plano 1 Cuadrado P. Fr.

3 2

4

1 Vista previa Punto de final Punto de inicio

Fig. 5.4 Recubrimientos entre varios Lugares Geométricos y su Caja de Diálogo

Para finalizar el cincel se crea un Plano 4 a 200 mm detrás del Plano alzado (Front) y sobre él se traza un rectángulo de 150 mm x 5 mm centrado en el origen y con el comando recubrir (Loft) se señala la superficie plana de la figura hasta ahora obtenida en el plano alzado (Front ) y la arista superior de este último rectángulo sobre el plano 4, como se muestra en la figura 5.6, asegúrese de señalar la arista sobre el extremo correcto para que no se produzca una figura diferente.

Después de aceptar queda terminado el Cincel que se quería diseñar y el cual se muestra en la figura 5.6.

5. Creaciçon de nuevos Planos y Diseños con Recubrimientos

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Superf. Plano 1 Rect. Plano 4

2 1

Vista previa

Rectángulo plano 4

Superficie plano alzado

Fig. 5.5 Adición de Recubrimientos a sólidos y su Caja de Dialogo definidos

Fig. 5.5 Cincel, sólido con base en Recubrimientos entre Lugares Geométricos

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6.- Diseño de sólidos con arreglos lineales y circulares: El diseño con ayuda de los arreglos es algo que simplifica substancialmente el trabajo, los arreglos pueden ser tanto lineales como circulares y para ejercitarlos se usará como ejemplo la carcaza de un micrófono. Abra un dibujo nuevo y sobre el Plano Alzado (Front) dibuje el perfil del micrófono tal como se indica en la figura 6.1, luego sobre el mismo dibujo trace el eje de revolución vertical y con la función de rotar (Revolved) en la barra de elementos de diseño (Features) genere el Sólido de revolución.

Fig.6.1 Cuerpo de revolución para carcaza del Micrófono

Después de tener este sólido y seleccionando la cara superior se abrirá un dibujo nuevo, con el comando desplazar (Ofset Entities) de las herramientas de dibujo se trazará el perfil resultante hacia dentro 2 mm y se ejecutará una Extrusión delgada de 5 mm hacia arriba 'con un espesor de pared de 3 mm como se muestra en la figura 6.2.

6. Diseño de Sólidos con arreglos lineales y circulares

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Fig. 6.2 Pestaña superior de la carcaza para el Micrófono

Posteriormente señalando la cara superior se hará un vaciado del sólido de revolución con el comando Shell, retirando sus tapas superior e inferior como se muestra en la figura 6.3.

Vaciado interior

3.00 mm Superficie sup. Superficie inf.

Fig. 6.3 Vaciado de la carcaza para el Micrófono

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Ahora ya esta listo para realizar los arreglos lineales y circulares, se comienza dibujando una perforación para lo que se selecciona el Plano Alzado (Front) y se abre un dibujo nuevo, se visualiza inicialmente el sólido sin líneas ocultas (Hidden Lines Removed) en la barra de visualización (View) para poder ver lo que se va a dibujar dentro del sólido, se selecciona ver dibujo en el plano del papel (Normal to)en la barra de vistas Estándar (Standard View) y se procede a trazar la mitad del agujero, o sea dos líneas horizontales unidas por un arco tangente a la derecha y una línea de centros que pase por el origen, posteriormente con la función de simetría en las herramientas de dibujo seleccionan manteniendo oprimida la tecla Ctrl se seleccionan las dos líneas, el arco y la línea vertical como eje de simetría y se oprime la función de simetría (Sketch Mirrow) y acto seguido se dan las cotas como aparece en la figura 6.4 en la figura de la izquierda.

Dibujo Perforación

Diseño del corte

Corte

Fig. 6.4 Diseño perforación lateral del micrófono

Después de dibujada la forma de la perforación se hace el corte hacia fuera y luego se procede con el arreglo lineal para obtener cuatro perforaciones, para lo que se selecciona la función de arreglo lineal (Linear Pattern) en la

6. Diseño de Sólidos con arreglos lineales y circulares

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barra de elementos de diseño (Features). Teniendo activa la casilla Features to Pattern y haciendo visible el árbol de diseño haciendo clic sobre el nombre de la caja Linear Pattern se selecciona el elemento a repetir en el árbol de diseño, luego teniendo activa la primera casilla de Direction 1 se selecciona la cota vertical de 60 de elemento a repetir y aparecerá D3@ Dibujo Perforación, se indica la distancia entre elementos y la cantidad de repeticiones (10 mm y 4 repeticiones) y aparecerá en rojo señalado el arreglo, si el sentido hacia donde éste se dirige esta herrado con la flecha de inversión se coloca el sentido correcto y si esta correcto se da aceptar quedando listo, en caso de que se quiera repetir el arreglo en otra dirección existe la opción, ver figura 6.5.

Fig. 6.5 Arreglo Lineal

Finalmente se desarrolla el arreglo circular para lo que se selecciona la función de arreglo circular (Circular Pattern) en la barra de elementos de diseño (Features). Se selecciona el eje sobre el cual se girará el elemento a repetir, se selecciona el elemento a repetir o sea el arreglo lineal hecho en el paso anterior el cual se busca en el árbol de diseño asegurarse que aparezca en la ventana de Features to Pattern, se da el ángulo entre elementos y la cantidad de repeticiones, cuando se han seleccionado todos

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los elementos aparecerá la repetición en rojo y si esta correcto se da aceptar y queda listo, ver figura 6.6.

Fig. 6.6 Arreglo circular

7.- Redondeos. En los diseños de piezas los redondeos sobre aristas y entre caras son muy importantes y ayudan a mejorar notablemente la apariencia de un artículo, en este capítulo se verán algunas opciones menos obvias a las que hasta ahora se han empleado tales como radios entre caras, radios variables sobre aristas, entre otros, para lo que se empleará como ejemplo una perilla de un electrodoméstico.

Se inicia con un archivo nuevo en la forma ya conocida, sobre el Plano Alzado (Front) se dibuja un semicírculo de diámetro 30 mm cerrado por una recta vertical, se hace una Extrusión de 10 mm de espesor, luego seleccionando el plano de (Right) se traza un trapecio haciendo que la base del trapecio coincida con la cara superior del sólido semicircular aplicando las propiedades de dibujo ya conocidas, luego se hace una Extrusión de 5 mm como se muestra en la figura 7.1.

8. Diseño de piezas en lámina

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Fig. 7.1 Dibujo base para la perilla

Después de tener el sólido base se comienza a modificar haciéndole un ángulo de salida sobre las caras superiores empleando la opción Draft en la barra de elementos de diseño (Features), existen tres tipos de salidas: Desde un Plano Neutral, desde un Plano de Partición o en Escalas, se selecciona la primera de ellas y se elige como Plano Neutral el Plano de Perfil (Right) el que aparecerá en el recuadro correspondiente con la dirección del ángulo de salida, igualmente se dará el valor del ángulo que para este caso se tomarán 100 y luego se señalan las caras sobre las cuales deberá actuar y estas aparecerán descritas en el cuadro correspondiente, finalmente se acepta y la perilla queda como aparece en la figura 7.2.

Ahora se inicia con los redondeos para darle la forma a la perilla, estos se hacen inicialmente sobre las dos caras mostradas en la figura 7.3, pero no se elegirá un radio especifico sino una arista desde donde comienza a actuar en

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una de las caras hasta formar tangencia con la otra, en la figura se muestra en el cuadro de diseño del comando como se hará la selección.

Fig. 7.2 Diseño de salidas

Fig. 7.3 Radio entre caras de la perilla

8. Diseño de piezas en lámina

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El siguiente paso es hacer un redondeo de 5 mm sobre la otra arista superior, el cual se hace señalando la arista y aplicando la opción de radio constante, como esta opción ya es conocida de ejercicios anteriores no se requiere describir, se continua con los radios entre caras y se acota un radio de 2 mm entre la cara semicircular y la cara de la agarradera de la perilla y un radio de 0,5 mm en la arista semicircular, cuando se juntan dos radios diferentes como ocurre deberá comenzarse con el radio mayor para que la pieza se conforme correctamente.

Radio 5 mm

Radio 2 mm

Radio 0,5 mm

Fig. 7.4 Radios constantes entre caras

Ahora viene un radio variable sobre las aristas de las caras superiores con la cara perpendicular, se seleccionan las aristas y se da el radio en cada una de los puntos que aparecen después de seleccionadas las tres aristas

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Fig. 7.5 Diseño de radios variables

Ahora se tiene la parte superior de media perilla totalmente configurada, aplicando la opción de simetría total por la barra principal insertar Insert/PattemIMirrow/Mirrow AlI ya que no aparece la opción sobre las barras visibles, se selecciona la cara de simetría y se Obtiene la perilla completa como aparece en la figura 7.6,

Offset from Surface Face<1> 1.00 mm

Fig. 7.6 Corte de la cara posterior de la perilla

8. Diseño de piezas en lámina

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Después se selecciona la cara posterior y se abre un dibujo y con la opción de desplazamiento se hace un circulo a 1 mm hacia dentro y con la opción de Extrusión de cortes hasta una superficie se hace un corte a 1 mm de la superficie circular señalada.

Ahora ya solo queda hacer las pestañas de arrastre sobre esta cavidad que se acaba de obtener para lo que se inicia un dibujo sobre el plano posterior, se traza la sección de la pestaña como se indica en la figura 7.7 y

1

1.75

posteriormente se hace una Extrusión hasta la superficie del fondo.

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Fig. 7.7 Diseño de la Pestaña de Arrastre

Finalmente se hace un arreglo circular equiangular para obtener 7 pestañas, es necesario hacer visible los ejes temporales para poder seleccionar el eje del arreglo.

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Fig. 7.8 Arreglo de la Pestaña de Arrastre de la Perilla

8.- Diseño de piezas en lámina: El diseño de piezas en lámina es muy importante, pues a pesar de poder crear la pieza como si fuese un sólido con las opciones hasta ahora conocidas, esta opción permite hacerla mucho más rápido y con mayor facilidad. Como generalmente la barra de herramientas para el trabajo en lámina (Sheet Metal) no esta visible, esta se hace visible desde el menú Principal View/Toolbars/Sheet Metal, esta barra de herramientas trae todas las opciones para trabajo en lámina las cuales se muestran en la figura 8.1.

Insert Bends Flattened No Bends Rip Base-Flange/Tab Miter Flange Fold Unfold Sketched Bend Edge Flange Closed Corner Hem Break Corner Jog Fig. 8.1 Barra de herramientas para trabajo con lámina

8. Diseño de piezas en lámina

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Ahora iniciando un nuevo archivo para crear una pieza en la forma conocida, se dibuja en el Plano Alzado (Front) tal como se indica en la figura 8.2, y después de trazar la sección del perfil inicial se selecciona Base-Flange para

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extruirlo con una longitud de 75 mm.

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Fig. 8.2 Sección del perfil básico

Al seleccionar la función Base-Flange aparece en el cuadro de control del comando los parámetros de diseño del perfil, la longitud que para el caso se toma 75, el espesor de la lámina que se toma 3 y el radio del doblez que se le asignará 1, Figura 8.3. Cuando se da la función Base-Flange se crean automáticamente en el gestor de diseño otras dos funciones Sheet Metal y Flat-Pattern.

La función Base-Flange muestra la primera operación sólida de la chapa a construir y es equivalente a lo que hasta ahora en el diseño de sólidos se ha trabajo con la función de extrusión, figura 8.3. Si se coloca el indicador del ratón sobre el icono en el gestor de diseño mostrara en rojo el perfil de la lámina hasta ahora conformada, y debajo del icono aparecerán otros subiconos, uno que al indicarlo con la flecha del ratón muestra el croquis de

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partida en rojo, y otros tantos como dobleces se tengan que al indicarlos señala cada vez el doblez en cuestión.

Fig. 8.3 Parámetros de diseño de fa función Base-Flange

La función Sheet Metal que se crea automáticamente contiene los parámetros de pliegue predeterminados, el radio del pliegue, la holgura del pliegue y el desahogo.

Estos

parámetros

pueden

editarse haciendo clic con el botón auxiliar del ratón y si es el caso modificarlos, figura 8.4.

La función Flat- Pattern que seguirá siempre apagada al final del gestor de diseño, al darle doble Clic mostrará al igual que en la función anterior, la lista de todos los dobleces que hasta el momento Fig. 8.4 Cuadro de diseño de la función Sheet Metal

8. Diseño de piezas en lámina

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se hayan efectuado, cuando se activa la función en la barra de comandos de trabajo en lámina (Sheet Metal) se iluminará la función, el Gestor de Diseño desaparecerá la lista de dobleces porque la pieza a quedado totalmente desenvuelta en la zona gráfica. Ahora se agregará a este primer sólido de la lámina en proceso una pestaña, para agregar pestañas, existen diferentes opciones: que la cara de la pestaña quede alineada por la parte de adentro de la arista seleccionada, por la parte de afuera ó que quede totalmente por la parte externa, se puede configurar el radio del doblez y en el caso de que la pestaña quede votada hacia afuera se podrán configurar sus parámetros, para el arreglo que se esta diseñando se selecciona la arista vertical interna y se comienza un dibujo nuevo trazando una línea del ancho de la pestaña que se agregará de 8, se selecciona la función de pestañas (Miter-Flange) y en el cuadro de diseño que aparece se selecciona el tipo de pestaña deseada, para el caso que la arista coincida con la cara externa de la pestaña, se asigna un radio de 1 y se deja el valor de abertura de 0.25 que aparece predeterminado, figura 8.5, se acepta y queda la pestaña configurada, nótese que se crea un plano 1 sobre el cual se trazó el ancho de la pestaña.

Pestaña tangente a la cara externa Plano 1

Plano 1

8

Fig.8.5 Adición de una pestaña al perfil básico(Miter Flange)

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La pieza que se desea conformar tiene la mitad de su diseño por lo que se aplicara una simetría total con respecto a la cara posterior semejante a como se hizo al comienzo en el ejemplo del capitulo anterior, desde el menú principal

Insert / Pattern / Mirrow /Mirrow AII después

de

haber

seleccionado la cara posterior, si se mira en el gestor de diseño la función Flat-Pattern que continuará siempre apagada, al darle doble Clic mostrará en la lista de dobleces aquellos que se adicionaron por las nuevas pestañas producto de la simetría. El siguiente paso es agregar otra pestaña con lámina superpuesta para lo que inicialmente. Se adicionará el pedazo de lámina con las dimensiones que se indica en la figura 8.6. para lo que se selecciona la cara mostrada, se abre un dibujo y se dimensiona el rectángulo, se agrega una- propiedad de coincidencia de la base del rectángulo con la arista de la Lámina y luego teniendo activado este último trazado con solo tocar la función Base-Flange/Tab se crea la lámina, no hay necesidad de darle Espesor ya que SoIidWork vincula el espesor de la lámina base con el pedazo adicionado. Perfil Básico (-) Trazo Perfil Básico Doblez Perfil Básico 1 Doblez Perfil Básico 2

Pestaña Adicional Trazo Pestaña Ad. Simetría Total

Doblez Pestaña Adicional Eje Doblez Pestaña Ad. Doblez Pestaña Ad.

Pestaña Adicional Trazo Pestaña Ad.

Fig. 8.6 Adición de pestaña con lámina superpuesta

8. Diseño de piezas en lámina

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Después se traza una línea horizontal sobre la cara adicionada a 30 del borde superior de cualquier longitud, esta línea marcará el eje del doblez que se hará a continuación con la función Sketched Bend, de nuevo la función muestra tres opciones: doblez por el centro de la línea, doblez con la cara paralela al borde externo de la línea y doblez con la cara interna paralela al borde de la línea, se selecciona el primero que dicho sea de paso aparece predeterminado se da el ángulo, aparece 900 predeterminado, se selecciona la cara hacia la que se hará el doblez y se acepta quedando así el doblez .mostrado a la derecha de la figura 8.6 .

Fig. 8.7 Recorte Ranura sobre Pestaña con desdoblado y doblado

Cuando se va a llevar un corte a través de una pestaña de un doblez es necesario desdoblar antes de cortar, para lo que están las funciones de doblar (Fold) y desdoblar (Unfold). Se comienza activando la función de desdoblar (Unfold) y aparece un cuadro para diseñar el desdoble, hay que señalar la cara fija y la arista a desdoblar, posteriormente se dibuja el corte abriendo un dibujo sobre la cara donde se trazará el corte, con las dimensiones que se muestran en la figura 8.7 y se lleva el corte en la forma

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acostumbrada, luego se activa la función doblar (Fold) y en forma similar al desdoble se reconstruye el doblez. Nótese que como las operaciones de doblar y desdoblar son operaciones auxiliares y no agregan modificaciones a la pieza, en el Gestor de Diseño aparecen simplemente unidas al árbol de acontecimientos y no con el recuadro con signo mas que tienen las demás, como es el caso de un corte. Ahora el ejemplo esta listo, sin embargo cuando se trabaja en lámina es muy importante el desenvolvimiento para así conocer las dimensiones de la lámina de la cual se parte para hacer el desarrollo, SolidWork tiene esta opción y basta con activar la función de desenvolvimiento Flattened e inmediatamente se tiene la forma de la superficie plana, tal como se puede apreciar en la figura 8:8

Pieza doblada

Pieza desdoblada

Fig. 8.8 Desenvolvimiento de un sólido en lámina

El desenvolvimiento antes representado se puede hacer sobre un Plano con la opción de Planos.(Draw) de SolidWork.

8. Diseño de piezas en lámina

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Fig. 8.9 Plano del Isométrico del Desenvolvimiento de la lámina

También la pieza así desarrollada puede representarse sobre un Plano con sus tres vistas y sus dimensiones para ser construida, en la figura 8.10 se ha borrado una de las vistas de menos interés para dar mayor claridad.

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Fig. 8.10 Plano dimensionado de la pieza en lámina con sus vistas

Finalmente es útil representar el plano dimensionado del desenvolvimiento para conocer las dimensiones de la materia prima. Figura 8.11

Fig. 8.11 Plano dimensionado del desenvolvimiento de la pieza en lámina