Por quê devo usar a ferramenta Weldment do SOLIDWORKS?

September 2, 2020

A importância da resistência do projeto e construtibilidade em soldagens SOLIDWORKS

 

Projetar soldagens no SOLIDWORKS é uma ótima maneira de gerar uma estrutura ou chassi, que geralmente é usada como o componente de suporte de maior resistência da montagem. Para garantir que seu projeto resistirá ao teste, você precisará certificar-se de que a estrutura de soldagem pode ser projetada usando os perfis de soldagem corretos e orientados corretamente. Por exemplo, algumas das barras usadas na imagem da estante de madeira abaixo são retangulares em seção transversal, o que é mais forte ao dobrar ao longo do comprimento da borda mais longa, em vez da borda mais curta. Não apenas a orientação altera a resistência do projeto, mas a espessura dos perfis de soldagem do SOLIDWORKS também afeta a resistência de cada membro.

 

Também é importante considerar como os membros serão construídos e unidos. Se você estiver usando uma seção transversal de formato irregular, ou se os lados variam muito em comprimento, uni-los usando soldas, reforços e placas de reforço pode ser um desafio. Isso afeta a resistência do seu modelo e torna difícil descobrir como fazer com que os membros de soldagem se conectem.

Todos esses fatores podem fazer com que você deseje criar um perfil de soldagem personalizado que atenda exatamente às suas necessidades. Embora isso possa criar o projeto exato que você está procurando, há uma série de considerações a levar em consideração ao determinar o tamanho e a forma dos perfis de soldagem do SOLIDWORKS.

 

 

Considerações do cenário de projeto para soldagens SOLIDWORKS

 

 

Como os perfis de soldagem do SOLIDWORKS influenciam como toda a geometria da soldagem é projetada, construída e executada, há uma série de fatores a serem levados em consideração. Vamos mergulhar em como os membros de soldagem se curvam e se unem, como eles suportam o peso e são carregados, e como os membros serão difíceis de fabricar.


 

Como curvar membros de soldagem e uni-los


Os perfis de soldagem do SOLIDWORKS determinam vários fatores sobre a geometria. A criação de comprimentos, ângulos e curvaturas exclusivos ao longo da seção transversal normalmente resultam em uma geometria mais complicada. Por exemplo, se você estiver usando um perfil de seção transversal exclusivo para criar um membro curvo, dobrar esse membro para criar a curvatura acabará distorcendo a seção transversal?

Você deve ter certeza de que o projeto no SOLIDWORKS não fará interseção automática ao longo do caminho curvo. Você também não quer que as dobras na barra percam força porque a seção transversal está distorcida. Por exemplo, se você estiver usando um Ferro angular para a seção transversal, que é em forma de L, a dobra na seção transversal permanecerá em 90 graus? Ou dobrar essa seção do membro tornará o ângulo mais próximo de 100 graus? Como isso mudará sua força? Como essa área interagirá com outra geometria? É importante certificar-se de que os membros curvos da soldagem não sejam comprometidos como resultado da criação de perfis de soldagem SOLIDWORKS personalizados.

Uma das considerações de geometria mais importantes é como os membros da soldagem se unirão. Quando você tem perfis de soldagem SOLIDWORKS com formato personalizado, pode se tornar cada vez mais difícil juntá-los. Isso é especialmente verdadeiro quando você tem três ou mais membros se reunindo em um canto ou junção no projeto. Muitas vezes, o chassi e as estruturas têm de quatro a seis membros que se juntam em um ponto do modelo. Prever como esses membros se unirão é importante para criar o perfil de soldagem correto.

Você terá que se perguntar: eles vão aderir e estar totalmente conectados um ao outro? Existem partes da seção transversal que não poderão ser soldadas adequadamente? Como isso afetará a resistência da junta? É necessário deixar espaço para as placas aparafusadas ou outras peças de reforço adicionadas? Se forem usados ​​parafusos para conectá-los, haverá espaço suficiente para eles deslizarem e serem fixados do outro lado? Simplificar os perfis de soldagem do SOLIDWORKS da melhor maneira possível melhorará muito essas situações. Seja tornando os lados do perfil mais espaçados uniformemente, usando ângulos mais uniformes ou usando curvas de tamanhos iguais, alinhar os membros de soldagem de maneira adequada garante que seu projeto terá o desempenho máximo.

 

 

Resistência do membro de soldagem sob carga


A resistência do projeto de soldagem é diretamente determinada pela orientação e pelos tamanhos de seus membros. Portanto, a criação de membros que sofrem carga e distribuem tensões para os locais adequados é uma parte crítica do projeto de um perfil de seção transversal. Nem todos os membros de soldagem suportam peso, mas se você estiver projetando uma estrutura que passe por uma carga significativa, precisará ter certeza de que é forte o suficiente.

Realizar um estudo de Análise de Elementos Finitos (FEA) é um passo na direção certa, mas e se seus resultados mostrarem que é necessário melhorar a resistência? Como você vai voltar e editar o design? Mudar o comprimento dos membros será suficiente? E se você não puder ajustar os comprimentos ou como os membros se unem? Pode ser necessário alterar o tamanho e a forma do perfil de soldagem para reforçar o modelo. Usar seções transversais mais espessas e de formato mais uniforme geralmente ajuda em áreas de alta tensão, o que pode significar simplificar o seu perfil o máximo possível. Isso é especialmente verdadeiro se o membro estiver experimentando uma tensão de cisalhamento (flexão) ou torção particularmente alta, em oposição à tensão axial.

Como você deve saber, há uma grande variedade de maneiras pelas quais as estruturas de soldagem podem se desviar, deformar e entortar sob forças excessivas. Portanto, você deseja projetar seu perfil de soldagem de forma que possa minimizar esses cenários catastróficos.

 

 

Considerações para a fabricação de membros de soldagem personalizados

Como você pode esperar, a fabricação de soldagens SOLIDWORKS personalizadas pode ser difícil e cara. Você precisará entrar em contato com um fornecedor para discutir quais aspectos de um membro de soldagem personalizado são mais difíceis de fabricar, mas há duas considerações que você deve levar em consideração ao longo do caminho.

 

  1. Considere se um membro de soldagem padrão pode ser modificado para criar o que você está procurando. Por exemplo, você pode pegar um membro do canal C e cortar um lado dele para torná-lo mais curto. Isso pode levar algumas operações diferentes para chegar ao produto acabado - cada uma das quais adiciona custo e tempo ao processo de fabricação.
     

  2. Por outro lado, outra consideração é se você precisa criar novos membros de soldagem do zero, porque você não pode modificar as peças existentes. Como eles serão mais caros e levarão mais tempo para serem criados, você precisará saber exatamente quantos membros precisará criar e quanto tempo cada um terá. Também pode haver recursos realmente exclusivos no perfil que são difíceis de criar, como curvas e cantos que requerem métodos de fabricação personalizados. Os tipos de membros personalizados sempre aumentarão os custos, o número de processos e o tempo total de fabricação. É apenas uma questão de quantos recursos personalizados você precisa e pode incorporar em seu projeto de soldagem sem estender demais os parâmetros do projeto.

 

 

Como aplicar o perfil de soldagem ao seu projeto

 

Depois que os perfis de soldagem personalizados do SOLIDWORKS são definidos e salvos no local correto, você pode aplicá-los ao seu projeto para criar a estrutura. Basta escolher o perfil no PropertyManager e, a seguir, começar a selecionar membros em um único grupo que se enquadra em um plano 2D. Isso significa que você criará membros adicionais adicionando mais grupos no PropertyManager.

 

 

Depois de criar todos os membros, certifique-se de que a orientação esteja configurada corretamente. Para fazer isso, use a caixa de seleção Alinhamento. Você pode selecionar entidades de esboço para alterar a forma como cada membro é orientado. A entidade de esboço selecionada será alinhada com a direção para cima dos perfis de soldagem originais do SOLIDWORKS.

O maior impacto da orientação não é apenas como eles são posicionados ao longo do comprimento dos membros, mas também como os cantos se conectam e como podem ser soldados e protegidos. Existem várias maneiras de definir as opções de canto. Basta clicar no ponto colorido onde eles estão conectados e definir os diferentes níveis de prioridade para cada membro. Configurá-los iguais significa que todos eles serão cortados em seus pontos de interseção comuns, enquanto definir um membro com níveis de prioridade mais baixos significa que ele será cortado pelos outros membros com níveis mais altos.

 

 

 

Com todos os membros definidos, você pode fazer modificações no perfil de soldagem e todo o modelo se ajustará de acordo. Essa é a beleza da modelagem paramétrica baseada em um único perfil. Isso pode ser tão simples quanto alterar uma dimensão ou adicionar cantos arredondados em vez de pontiagudos. Personalizar seus perfis de soldagem SOLIDWORKS dá a você muito controle sobre seu projeto e o ajudará a criar suas estruturas exatamente da maneira desejada.

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