2. 基于草图的对称支架实体拉伸

基于草图的对称支架实体拉伸 学习卡片

任务拆解:U形支架的对称拉伸与薄壁

本案例要创建一个U形支架:先画一个开口向上的U形截面草图,再用对称拉伸得到等厚实体,最后用薄壁特征挖出内腔。核心参数是拉伸深度、薄壁厚度和拉伸方向,验证点是质量属性是否与手算预期一致。

关键参数(教学示例):
外轮廓:宽 80 mm × 高 60 mm,底部圆角 R10,两侧壁厚由薄壁控制
拉伸:对称拉伸,总深度 50 mm(即每侧 25 mm)
薄壁:厚度 5 mm,向内偏移
材料:默认钢,密度 7.85 g/cm³

草图截面与拉伸方向

在 XY 平面上绘制U形外轮廓:底边水平,两侧竖边向上,顶部开口。草图必须完全约束(绿色),否则拉伸后尺寸会漂移。对称拉伸时,草图平面位于实体中间,材料向两侧各延伸 25 mm。

① U形截面草图(XY平面) 开口(顶部无连接) 80 mm 60 mm R10 ② 对称拉伸(总深 50 mm) 草图平面 25 mm 25 mm 对称拉伸:草图平面居中,材料向两侧均匀延伸

薄壁特征与质量属性验证

拉伸完成后,使用薄壁命令向内偏移 5 mm,形成U形槽。此时实体由外轮廓和内腔之间的材料构成。质量属性可通过以下方式验证:

验证项预期值(教学示例)检查方法
外轮廓体积约 80×60×50 − 开口部分 ≈ 168 cm³测量外轮廓包围体积
薄壁后体积约 168 − 内腔体积 ≈ 95 cm³测量实体体积
质量95 cm³ × 7.85 g/cm³ ≈ 746 g质量属性面板
壁厚5 mm(均匀)截面测量或厚度分析
操作要点:薄壁偏移方向选择“向内”,厚度 5 mm。若偏移方向选错,内腔会向外扩张导致实体消失或报错。拉伸方向选择“对称”而非“单向”,否则草图平面会位于实体一端,质量属性与预期不符。
常见问题:草图未完全约束时,拉伸后修改尺寸会导致截面变形;薄壁厚度大于最小圆角半径时,内腔圆角会失败。建议先检查草图约束状态(绿色),再执行薄壁。

结果判读与调整

完成薄壁后,打开质量属性面板,核对体积与质量。若质量偏差超过 5%,优先检查:拉伸深度是否为 50 mm、薄壁厚度是否为 5 mm、草图轮廓是否闭合且无多余线段。确认无误后,可修改拉伸深度或薄壁厚度,观察质量属性的线性变化,建立参数与结果的对应关系。