Текст книги "Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor"

Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor
Дмитрий Валериевич Зиновьев

© Дмитрий Валериевич Зиновьев, 2016

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Соглашение об использовании информации

Электронная книга «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor» защищена законом об авторском праве и смежных правах на территории Украины, России, стран СНГ и Балтии, Ближнего и Дальнего Зарубежья.

Все авторские и смежные права принадлежат Зиновьеву Дмитрию Валериевичу.

Читатель электронной книги «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor» имеет право распечатать один ее экземпляр с использованием печатающего устройства (принтера) и пользоваться этой копией во время ее чтения.

Дальнейшее воспроизведение всей электронной книги «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor», или любой ее части, даже абзаца, сохранения текста или всей электронной книги в какой-либо форме и какими-либо средствами (электронные или механические, включая печатные формы, фотокопирование, запись на магнитный, оптический носители) или обращение любым способом в иную форму хранения информации запрещается!

Электронная книга «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor» предназначена для личного использования и поставляется в виде «как есть». Она подготовлена для того, чтобы предоставить наиболее точную и достоверную информацию об обсуждаемом в ней предмете, доступную автору на момент ее подготовки.

Электронная книга «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor» имеет единственной своей целью предоставление читателю информации по рассматриваемому в ней вопросу и распространяется с пониманием, что автор, издатель и законный распространитель этой книги не претендуют на предоставление каких-либо юридических, финансовых или профессиональных рекомендаций и советов. Если необходима юридическая или профессиональная помощь по затронутой тематике, следует обращаться к соответствующим официальным службам. Автор, издатель и законный распространитель этой книги не несут никакой юридической или финансовой ответственности за действия третьих сторон, ошибки, непонимание и (или) неправильное применение ее материалов.

В электронной книге «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor» выражено мнение автора по данному вопросу. Мнение издателя и законного распространителя этой книги может кардинально отличаться от мнения читателя. Ни издатель, ни автор, ни законный распространитель этой книги не несут какой-либо ответственности за действия, которые будут выполнены читателем после прочтения электронной книги «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor», а также за неверную интерпретацию ее содержания.

Все действия, предпринимаемые читателем на основе изложенной в данной книге информации, совершаются им на собственный риск и не накладывают ни каких обязательств на автора, издателя или законного распространителя настоящего издания.

Об авторе

Дмитрий Зиновьев

Адрес: Украина, г. Днепропетровск

Телефон: +38 (066) 345 72 96

Сайт: http://autocad-lessons.ru

Служба поддержки: http://vertex.support-desk.ru

Facebook: https://www.facebook.com/dmitval

Юридическая информация:

ФЛП Зиновьев Дмитрий Валериевич

ИНН 3115820519

Свидетельство № АГ-120685

Специальное предложение

Вы также можете приобрести полный видео курс «Создание сварных конструкций в Autodesk Inventor», по мотивам которого была написана эта книга, со скидкой 50% и мгновенным получением всех уроков через интернет уже в течение ближайших 10 минут.

Воспользуйтесь этой выгодной возможностью прямо сейчас

http://autocad-lessons.ru/weld/

При оформлении вводите промо-код: weldbook

Переход в среду создания сварных конструкций

В Autodesk Inventor встроена специальная среда проектирования сварных конструкций. Она является продолжением среды моделирования изделий.

В этой книге Вы изучите возможности программы и операции по созданию сварных конструкций с применением различных методов их сварки.

Существует два способа перехода в среду создания сварных конструкций. Рассмотрим их. Первый вариант перехода в среду создания сварных конструкций:

Нажимаем «Создать» на ленте либо на панели быстрого доступа. В папке «Шаблоны» выберем «Метрические» – «Сварка (ISO).iam».

На ленте стала активна вкладка «Сварка». Здесь располагаются основные команды для создания и управления сварными соединениями. Обратите внимание, что в браузере появился значок сварки рядом с именем сборки.

Также обратите внимание, что появились три соответствующий средства: Подготовка, Сварные швы, Обработка.

Для того, чтобы активировать эти средства двойным щелчком мыши кликнем по одному из них, либо перейдем на вкладку «Сварка» на ленте и перейдем на панель «Обработка».

Подготовка – процесс удаления материала при подготовке модели к сварке. В этом режиме на ленте во вкладке «Сварка», становятся доступными инструменты Фаска, Сопряжение и другие инструменты среды редактирования изделий.

Наиболее часто для разделки швов используется операция снятия фаски с грани сварного элемента.

Сварные швы – содержит различные типы сварочных швов, отображаемых в виде соответствующих пиктограмм на ленте;

Обработка – процесс удаления материала, соответствующий послесварочной обработке. Распространенными послесварочными операциями являются выдавливание, создание своеобразных отверстий и вырезов, проходящих через элементы сварки.

Вторым вариантом перехода в среду создания сварных конструкций является преобразование сборки в сварную конструкцию.

Откроем созданную ранее сборку и на вкладке «Среды» выберем команду «Преобразовать в сварную конструкцию».

Появляется диалоговое окно, в котором программа сообщает, что в дальнейшем преобразовать сварную конструкцию обратно в сборку будет невозможно.

Нажимаем «Продолжить». Появляется новое окно, в котором можно выбрать некоторые параметры преобразования. Выберем Стандарт ISO, сварочный материал – Сталь нержавеющая, Структуру спецификации оставим – Неразделимый.

Нажимаем ОК.

Подготовка сварных конструкций

Подготовка – это процесс удаления материала при подготовке модели к сварке. Данные изменения не влияют на саму деталь, а отображаются только в сборке.

Подготовкой может быть выдавливание, вращение, сдвиг, фаска. Наиболее часто применяется фаска. Откроем созданную ранее сборку и преобразуем ее в сварную конструкцию. Для этого перейдем на вкладку Среды и нажмем Преобразовать в сварную конструкцию. Появляется уже знакомое диалоговое окно. Нажимаем Да, чтобы перейти в среду сварки.

Выбираем Стандарт ISO, Сварочный материал – Алюминий сварной. Нажимаем ОК.

На ленте стала доступна вкладка Сварка. Также произошли изменения в браузере. Появились группы: Подготовка, Сварка, Обработка.

Как Вы уже знаете, в каждый момент времени активна только одна группа элементов сварки. Для доступа к инструменту Подготовка нажмем на соответствующую кнопку на ленте или сделаем двойной щелчок мыши на пункте Подготовка в браузере.

Выберем инструмент Фаска на панели «Подготовка и обработка» вкладки Сварка. Длину фаски установим 3 мм и выберем 3 ребра в сборке, на которые будем добавлять сварные швы.

На этом подготовка элементов к сварке закончена. Стоит отметить, что создание фасок для подготовки к сварке можно производить в сборке до перехода в среду Сварка.

Добавление сварных швов

Угловой сварной шов можно создавать между двумя наклонными гранями одного или несколькими сварными элементами (или между подготовленными для сварки разделенными гранями элементов). Такие швы могут быть непрерывными, прерывистыми или располагаться на заданной длине.

Создадим непрерывный угловой шов. Выйдем из режима Подготовка. Для этого на ленте нажмем Возврат и перейдем в режим Сварные швы. На ленте становится доступна панель Сварка с тремя типами сварных швов: сопряжение, стыковой и косметический.

Выберем Сопряжение. В появившемся диалоговом окне необходимо выбрать грани, для которых будем создавать сварку. Кнопка выбора первой грани становится активна автоматически.

В качестве первой грани выберем верхнюю плоскость желтой детали. Активируем кнопку с цифрой 2 для выбора второй грани и выберем внешнюю грань трубы. Благодаря предварительному просмотру можно видеть результаты.

Нажмем Отмена и снова выберем Сопряжение. В качестве первой грани укажем верхнюю грань желтой детали, теперь поставим галочку напротив слова Цепочка и активируем кнопку для выбора второй грани. Наведем курсор мыши на боковую поверхность трубы и видим, что подсвечивается вся поверхность детали. Щелкнем левой кнопкой мыши по ней.

Теперь мы видим, что создался сварной шов по всему периметру трубы. Изменим катет сварки на 6 мм и нажмем ОК. Сварной шов создан.

Нажмем ctrl + Z для отмены последней операции. Создадим прерывистый угловой шов. Снова нажмем Сопряжение. Параметры прерывистого углового шва задаются в разделе Прерывистость диалогового окна «Угловой сварной шов».

Доступны для редактирования три параметра прерывистости: длина шва, интервал между швами, число швов. Введем значения: 10, 20, 10, т.е. шов длиной 10 мм с интервалом 20 мм, количество – 10. Вы можете поменять контур шва. Плоский, выпуклый, вогнутый. Для просмотра вогнутого шва необходимо изменить размер катета, например, на 10. Нажимаем ОК.

Создание шва с ограничением. Снова отменим предыдущую операцию нажатием клавиш ctr + Z. Рассмотрим создание сварного шва с ограничением. Нажмем Сопряжение выберем две грани, изменим Контур на плоский, длину катета установим 6 мм и удалим параметры прерывистости. В группе Ограничения в выпадающем списке выберем От и До и укажем две грани трубы. Как видите был создан шов именно между этими гранями. Нажимаем ОК.

Не забывайте, что Вы в любой момент можете вернуться к редактированию созданного шва. Для этого в браузере раскройте список Сварные швы и в папке Швы двойным щелчком мыши вызовите диалоговое окно «Угловой сварной шов». Изменим Ограничение на Все и нажмем ОК.

Чтобы сварная конструкция выглядела лучше, можно изменить материал сварки.

Активируем Сварные швы в браузере одноразовым нажатием левой кнопки мыши. Изменим материал на Сталь мягкая сварочная.

Добавление стыкового шва

Стыковые швы используются для разрывов сопряжений между деталями.

Также такие швы можно создавать для конструктивных элементов, расположенных относительно друг друга с зазором или наклоном. Такой шов соединяет две поверхности сплошным сварным швом.

Откроем созданную ранее сборку и преобразуем ее в сварную конструкцию. Для это перейдем на вкладку Среды и нажмем «Преобразовать в сварную конструкцию». Активируем режим Сварные швы и выберем Стыковой – сварной шов с разделкой кромок. Поставим галочку напротив Сварка по всей грани, активируем кнопку с цифрой 1 для выбора первой свариваемой грани. Выберем грань детали. Нажмем правой кнопкой мыши и выберем Далее, чтобы определить вторую свариваемую грань.

Обратите внимание, что в диалоговом окне стала активна кнопка с цифрой 2. Выберем вторую грань и поставим галочку Сварка по всей грани. В предварительном просмотре можете убедиться, что все выполнено правильно. Нажимаем ОК.

Стыковой шов готов.

Откроем другую сборку. Создадим радиальный сварной шов. Переходим в режим Сварные швы, выбираем Стыковой. Активируем галочку Сварка по всей грани для первой грани и выберем цилиндрическую грань отверстия трубы. В качестве второй грани выберем внешнюю цилиндрическую грань красной детали. В блоке направление заливки поставим галочку Радиальная заливка.

Нажимаем ОК.

Радиальный сварной шов готов.

Добавление косметического шва

Косметические швы используются для ненагруженных конструкций, когда не требуется анализ пересечений конструктивных элементов и для получения эстетического шва.

Рассмотрим принцип его работы на примере предыдущей сборки. Изменим вид отображения сборки. Создадим косметический шов между трубой и пластиной.

На ленте на вкладке Сварка, панель Сварка выберем Косметический. В этом окне не так много параметров, Вы с ними с легкостью разберетесь. При открытии окна, автоматически становится активной кнопка с цифрой 1 для выбора ребра для нанесения косметического шва.

В разделе Режим устанавливаются предпочтения для областей, в которых наносится косметический сварной шов. По умолчанию стоит Ребро. В разделе Ограничения существует всего два способа: Все и От-До. Мы их рассмотрели в предыдущих уроках.

В разделе Площадь устанавливается площадь поперечного сечения косметической сварки. Выберем ребра пластины для создания косметического шва.

И нажимаем ОК.

Повторим ту же операцию для нижней части пластины.

Послесварочная обработка сварной конструкции

После создания сварной конструкции к ней можно применить некоторые операции обработки, касающиеся и созданных сварных швов.

Типичными послесварочными элементами обработки являются создание отверстий, выдавливание, вращение. Послесварочная обработка применяется к сварной конструкции после того, как к ней были применены операции Подготовка и Сварные швы.

Рассмотрим создание отверстия в сварной конструкции.

Откроем созданную ранее сборку и на вкладке Сварка, панель Сварка выберем Обработка. На панели Подготовка и обработка выберем Отверстие.

В появившемся одноименном диалоговом окне с помощью инструментов указания выберем грань для размещения на ней отверстия. Укажем расстояние от центра отверстия до двух ребер. От правого – 32 мм, от нижнего – 20 мм.

Зададим диаметр отверстия 12 мм. Выберем Ограничение – насквозь. Нажимаем ОК.

Добавим Сопряжение. Выберем Сопряжение на панели Подготовка и обработка. Укажем ребра, к которым нужно применить Сопряжение. И нажимаем ОК.

Как видите, обработка сварных конструкций практически не отличается от обработки обычных деталей. Сохраним сборку.

Откроем другую созданную ранее сборку. В сборке уже есть эскиз. Он был добавлен в процессе обработки. Его можно видеть в браузере в группе Обработка. Выберем инструмент Выдавливание в панели Подготовка и обработка.

В появившемся диалоговом окне в блоке Границы выберем До выбранного и укажем внешнюю цилиндрическую плоскость красной детали. Нажмем ОК и убедимся, что произошло вычитание по заданному эскизу, включая сварной шов.

Обратите внимание, что так же, как элементы Подготовки, вырезание выдавливанием не влияет на исходную деталь. Можем убедиться в этом, открыв деталь трубы.

Вернемся в предыдущую сборку и сохраним ее.

Документирование сварных швов

Для упрощения определения точного расхода сварочного электрода, времени изготовления и веса шва можно экспортировать физические свойства сварного шва в электронную таблицу.

Можно запрашивать массу, объем, длину, тип и название отдельных швов сварной сборки. Либо можно составить список всех сварных швов текущей сборки и всех связанных сварочных файлов. Имена связанных файлов включаются в отчет. Можно создавать отчет о сварных швах из любого документа сборки.

После экспорта свойств шва в электронную таблицу можно вставить собственные формулы для получения информации о стоимости или вставить таблицу в чертеж.

Перед экспортом данных сварного шва в таблицу давайте посмотрим, некоторые его свойства. Для этого в браузере раскроем группу Сварные швы, щелкнем правой кнопкой по папке Швы и выберем Свойства Inventor – Физические.

Если не все данные отображаются, нажмите Обновить.

Закроем это окно. Перейдем на вкладку Сварка, панель Сварка не ленте и выберем Отчет по сварным швам.

В появившемся диалоговом окне убедимся, что стоит галочка Включить все узлы и нажмем Далее. В диалоговом окне «Расположение отчета» примем имя по умолчанию или введем другое имя. Нажмем Сохранить. Откроем получившийся файл в программе Excel и при необходимости отредактируем его.

Калькуляторы сварных швов

С помощью калькуляторов сварных соединений можно проектировать и выполнять проверку стыковых и угловых сварных швов, сварных швов с разделкой кромок, электрозаклепок и точечных сварных соединений.

Калькуляторы предназначены для прочностных расчетов и подбора параметров создаваемых сварных конструкций. Их использование рассчитано на специалистов, знающих прочностные характеристики материалов, технологию сварки и правила использования сварных конструкций.

Откроем созданную ранее сборку. На вкладке Сварка, панель Сварка выберем Калькулятор сварного шва Калькулятор углового сварного шва (в плоскости).

В появившемся диалоговом окне произведем некоторые настройки. Выберем форму сварного шва – полный прямоугольник, Нагрузка сварного шва – изгибающая сила, параллельная нейтральной оси сварочной группы.

Изгибающая сила – 1200 Н

Плечо силы – 365 мм

Высота сварного шва – 6 мм

Высота сварочной группы – 70 мм

Ширина сварочной группы – 70 мм

Материал – Конструкционная сталь SPT 360

Предел текучести – 225 Мпа

Предел прочности напряжения – 370 Мпа

коэффициент запаса прочности – 2,5

Нажмем Рассчитать.

Чтобы посмотреть результаты расчета нажмем на соответствующую стрелку. Чтобы посмотреть соответствует ли такой шов, нажмем на стрелку вниз.

Калькулятор сообщает, что размер шва подходит. Теперь с уверенностью можно применять такой сварной шов.

Создание сварной конструкции

Рассмотрим, создание сварной конструкции на примере небольшой рамы.

На вкладке Среды выберем функцию преобразовать в сварную конструкцию. Выберем сварочный материал Сталь и нажимаем Ок. Наша сборка преобразована в сварную конструкцию.

На вкладка Обработка мы видим три функции: подготовка, сварные швы и обработка после сварки.

Выберем первую функцию – подготовка, с помощью этой функции мы можем задать предварительную подготовку наших деталей. Например, добавить разделку кромки и другие элементы.

Другая подготовка нам сейчас не требуется, видим в дереве в папке подготовка добавилась фаска.

Дальше выбираем функцию сварные швы.

Выбираем функцию сопряжение, здесь мы можем выбрать: размер, тип, задание размера, катетом или высотой шва, различные контуры сварных швов. Итак, выбираем размер шва с катетом 8 мм, выберем первую грань, затем вторую грань. В предварительном просмотре виден контур шва.

Отрегулируем размеры для получения нужной формы шва, нажимаем применить. Итак, получаем первый сварной шов.

Дальше с помощью функции сопряжение, добавим следующий сварной шов. Итак, в качестве первой грани, выберем три грани на одной детали и затем для второй грани выберем грань на швеллере. Укажем размер катета 6 мм и нажимаем применить. Получили следующий сварной шов.

Точно так же добавляем сварной шов с обратной стороны.

Добавим следующий сварной шов, выберем сопряжение, размер катета 8 мм. Выбираем первую грань на основании и затем вторую грань. Выбираем последовательно контур швеллера, изменим направление заливки шва для корректного отображения и последовательно выбираем контуры на швеллере.

Такой же сварной шов добавим с обратной стороны.

Итак, привариваем швеллер по низам гнутому контуру с низу и теперь с верху добавим замкнутый сварной шов для швеллера. Так же меняем направление и последовательно выбираем все грани швеллера.

Итак, получили замкнуты сварной шов, такой же сварной шов добавим с обратной стороны. нажимаем Ок. Получили последний сварной шов.

Дальше в сборке можем добавить символы для сварных швов.

Итак, выбираем сварной шов и можем записать его обозначение в данном случае, это сварной шов С8, катит для него не указывается, нажимаем применить.

Следующий сварной шов это Н1 с катетом 6 мм, нажимаем применить.

И следующий сварной шов Т1 с катетом 8 мм. Эта функция больше оптимизирована для стандарта ISO, но ее можно использовать так же, при оформлении чертежа по Госту.

Нажмем возврат и дальше можем вывести отчет по сварным швам, нажимаем эту функцию, выбираем далее и сохраняем отчет в файле Excel.

Откроем этот файл и видим, что здесь указана длина всех сварных швов, можно подсчитать общую длину и так же масса сварных швов. Можно подбить общую массу и создать смету.

Дальше выбираем функцию обработка, то есть, это когда деталь уже сварена. Выполняем конечную обработку после сварки.

Создадим эскиз. На верхней грани спроецируем одну линию и рисуем прямоугольник.

Задаем необходимые зависимости размеры и выполним выдавливание этого прямоугольника размерами 50 на 80 на глубину 10 мм.

У нас вырезались детали и так же сварной шов.

Добавим скругление для этого выреза и это будет наша конечная обработка данной детали.

Нажимаем возврат и сохраним деталь.

Создадим чертеж для этой сварной конструкции.

Вставим на чертеж базовый вид и два проекционных вида, укажем масштаб 1 к 5, нажимаем Ок.

Разместим виды на чертеже и видим, что сейчас деталь наша сварная конструкция отображается в том виде, как мы ее видим на модели. Двойным щелчком по базовому виду. Мы можем выбрать стили для отображения.

Можем указать обработка, тогда наши сварные швы видны не будут и будем видеть только предварительную обработку нашей конструкции.

Дальше выберем сварные швы и видим отображается предварительная обработка и все сварные швы. Видим, что выдавливание прямоугольника сейчас не отображается. Выбираем функцию обработка и у нас видны сварные швы и обработка после сварки.

Если выбрать функцию сборка, то отображается сборка так, как она была до наложения всех сварных швов.

Итак, выберем функцию обработка и поставим галочку аннотацию сварки, видим, что на сварных швах добавились дуги, вроде штриховки.

Можно выбрать для них масштаб для каждого вида отдельно задается эта функция.

Дальше можем выбрать обозначение сварки в модели при этом отображаются все обозначения, которые мы указали в модели.

Если на этом виде удалить С8, то его можно отобразить на другом виде.

Видим, что значение не соответствует обозначению по ГОСТу, то есть для некоторых швов все же продеться воспользоваться функцией обозначение сварки на чертежах и здесь уже можно указать все необходимые аннотации, можно указать тип шва, размер катета, вид обработки шва и форма.

Итак, удалим спроецированную аннотацию с модели и оставим проставленным.

Сохраним сборку.