自行車(chē),最早從西方國(guó)家傳入中國(guó),又稱腳踏車(chē)或單車(chē),通常是二輪的小型陸上車(chē)輛。現(xiàn)在自行車(chē)遍及世界各地,是人們常見(jiàn)的交通工具。人騎上車(chē)后,以腳踏車(chē)為動(dòng)力,是綠色環(huán)保的交通工具。
目前,自行車(chē)設(shè)計(jì)師一項(xiàng)十分重要的工作,自行車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在設(shè)計(jì)中投入了大量人力、物力和財(cái)力,也取得了很好的效果。我國(guó)雖然被稱為自行車(chē)生產(chǎn)王國(guó),但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中與國(guó)外先進(jìn)水平相比還存在差距。為了迅速提高我國(guó)自行車(chē)水平,必須在設(shè)計(jì)工作中下功夫。
隨著人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)品質(zhì)追求,自行車(chē)設(shè)計(jì)不但要實(shí)用、耐用,而且還要美觀。一般來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)之初,設(shè)計(jì)師們都會(huì)有一個(gè)大概的美學(xué)設(shè)計(jì)概念圖,下面就根據(jù)自行車(chē)設(shè)計(jì)的流程來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
首先,根據(jù)使用情況和設(shè)計(jì)意圖,以草圖形式來(lái)表達(dá)我們的想法,如圖所示。
整理概念圖是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),有了整體意圖,我們就可以把局部設(shè)計(jì)具體化。例如后勾部分,我們可以細(xì)化為如圖所示部分,后勾是自行車(chē)上相對(duì)重要的一個(gè)零件,隨著變速器、碟剎的更新?lián)Q代,后勾部分成為自行車(chē)架零件里面比較關(guān)鍵的一部分。
其中,自行車(chē)左、右后勾大多是相同的,我們可以先建立右后勾,然后使用SOLIDWORKS派生零件的方式,建立左后勾部分,具體步驟如下圖所示,同時(shí),左后勾建模如圖所示。通過(guò)下圖我們不難發(fā)現(xiàn),如此復(fù)雜的后勾設(shè)計(jì),使用SOLIDWORKS進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常方便的,而且使用的命令也均為基礎(chǔ)命令,可以在最快時(shí)間內(nèi)使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)換到三維設(shè)計(jì)。
五通部分為自行車(chē)關(guān)鍵部分,設(shè)計(jì)好壞直接影響到自行車(chē)騎行舒適度及使用年限。而且設(shè)計(jì)需要美觀,對(duì)于此種比較復(fù)雜的模型,使用SOLIDWORKS仍可以簡(jiǎn)單繪制完成,如圖所示,可以通過(guò)簡(jiǎn)單拉伸、切除、掃描及圓角等命令完成操作,完成復(fù)雜零件的造型、建模設(shè)計(jì)。
減震架部分設(shè)計(jì),同樣需要考慮到美觀和安全,同時(shí)考慮受力因素。設(shè)計(jì)師借助設(shè)計(jì)仿真一體化,快速完成設(shè)計(jì)意圖并分析其受力情況,設(shè)計(jì)意圖如圖所示,同時(shí)在SOLIDWORKS中完成建模。設(shè)計(jì)師可以在造型設(shè)計(jì)的同時(shí),對(duì)零件進(jìn)行驗(yàn)證分析。通過(guò)仿真分析,我們不難發(fā)現(xiàn),此零件在此設(shè)計(jì)下非常安全,可以達(dá)到自行車(chē)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,而如果使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式,我們只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式才能獲得此結(jié)果,不但浪費(fèi)了材料成本,同時(shí)浪費(fèi)了時(shí)間成本,延長(zhǎng)上市時(shí)間。
在進(jìn)行此驗(yàn)證的同時(shí),我們還可以通過(guò)設(shè)計(jì)洞察圖解來(lái)對(duì)零件材料進(jìn)行優(yōu)化,以最大限度地節(jié)省設(shè)計(jì)成本。
零件最終裝配效果,至此我們可以發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)的結(jié)果和我們最初設(shè)計(jì)意圖完全相符。
綜上所述,基于SOLIDWORKS設(shè)計(jì)仿真一體化解決方案對(duì)自行車(chē)零件進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)進(jìn)行自行車(chē)受力仿真分析,可最大限度地節(jié)省設(shè)計(jì)師的時(shí)間,保證產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),SOLIDWORKS仿真分析還可以針對(duì)自行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)架分析,包括水平、垂直、踏力疲勞分析,沖擊落下、重錘沖擊、摔落測(cè)試及振動(dòng)分析等,幫助自行車(chē)行業(yè)加快設(shè)計(jì)速度,減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)。