MODELADO DE PARTES USANDO ABAQUS /CAE .1375 1.125 GEOMETRÍA Nº1 2 El módulo Parte (Part) es el usado para crear cada parte del modelo, por tanto el mismo debe activarse. Por defecto, al abrirse ABAQUS/CAE el módulo Part se activa automáticamente. Para chequear que efectivamente se esta dentro del módulo, en la lista de módulos (Module) localizada bajo la barra de herramienta debe aparecer Part, tal y como muestra la Figura 1. Barra de Herramienta Lista de módulos Figura 1 En cualquier caso, si al abrirse ABAQUS/CAE éste no activase dicho módulo, se va a la lista de módulos y se hace clic en Part; de esta forma se accede a él. De la barra de menú principal, seleccionar Part → Create para crear una nueva parte (Figura 2). Barra de menú principal Figura 2 El cuadro de dialogo Create Part aparece. Este cuadro se usa para nombrar la parte, seleccionar el espacio de modelado (Modeling Space), su tipo (Type) y su base característica (Base Feature); y escoger el tamaño aproximado (Approximate size) de la cuadricula de trabajo (Sketcher ó dibujador) sobre la cual se creará el perfil de la geometría. 3 Para este ejemplo, nombrar la parte Geometric-1. Aceptar las opciones por defecto u omisión de un tridimensional (3D), cuerpo deformable (Deformable) y un sólido (Solid), de base característica extruida (Extrusion). En el campo de texto del tamaño aproximado, escribir 24 (Figura 3). Hacer clic en Continue para aceptar dichos parámetros y salir del cuadro de dialogo Create Part. Figura 3 Una buena medida de tamaño aproximado es la de 3 veces la mayor dimensión en el modelo. Por ejemplo, dado que para este modelo la mayor dimensión es de 8”, el tamaño aproximado a utilizar será de 24. ABAQUS/CAE accede automáticamente al dibujador (Sketcher) (Figura 5). Este dibujador contiene un conjunto de herramientas básicas que permitirá dibujar el perfil bidimensional que se escoja de la parte. Luego, ya dependerá del tipo de base característica seleccionado, el como se crea el modelo. La primera característica que se crea cuando se construye una parte es llamada la Característica Base. Para este ejemplo, la Característica Base es mostrada en la Figura 4a. Para dibujar el perfil de esta característica, se necesita dibujar un circulo. Para ello se hace los siguiente: a. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 4 Figura 4a Figura 4b b. Hacer clic en (0.00, 0.00) para localizar el centro del circulo y luego en (4.00, 0.00) para definir el circulo (Figura 5). Coordenadas del cursor (0.00, 4.00) Sketcher ó dibujador (0.00, 0.00) Ventana de dibujo (Viewport) Área de aviso Figura 5 5 Para ubicar los puntos que definen el circulo, se puede hacer uso cursor ó del área de aviso. Utilizando el cursor deberá trabajarse con las coordenadas del cursor X- y Y- que aparecen en la esquina superior izquierda de la ventana de dibujo (Viewport) y usando el área de aviso deberán, en el campo de texto, escribirse las coordenadas de acuerdo al mensaje que se presente. (Figura 5). c. Trazado el circulo requerido de radio 4”, se hace clic con el botón 2 del ratón en cualquier lugar del Viewport y se selecciona Cancel Procedure para finalizar el dibujo y con ello el uso de la herramienta. d. A través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. e. Dado que se esta creando una parte extruida, ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dialogo Edit Base Extrusion para seleccionar espesor ó la longitud a extruir. En el campo Depth, borrar el valor que aparece por defecto y escribir un valor de 1 (Figura 6). Dejar Options por omisión y hacer clic en OK para aceptar este valor. ABAQUS/CAE despliega una vista isométrica de la nueva parte, como se muestra en la Figura 4b. Figura 6 Sobre esta Característica Base, se suman las demás características, necesarias para poder definir el modelo planteado. La segunda característica a sumar será la mostrada en la Figura 7. Se selecciona una cara de la Característica Base para definir el plano del dibujo del perfil y se extruye dicho perfil hasta el espesor indicado. Para ello, se sigue el mismo procedimiento aplicado para la Característica Base, dado que se necesita dibujar un circulo: 6 2da característica a sumar Figura 7 1. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Solid → Extrude (Figura 8). Figura 8 2. Seleccionar una cara para definir el plano de dibujo del perfil y escoger la dirección de la extrusión. Seleccionar la cara frontal que se muestra en la Figura 9. Seleccionar un borde de forma que éste aparezca vertical y al lado derecho en el dibujador (Figura 9). De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 7 Seleccionar esta cara Seleccionar este borde Figura 9 Hacer clic en (0.00, 0.00) para localizar el centro del circulo y luego en (2.00, 0.00) para definir el circulo (Figura 10). Con esto se genera el circulo de radio 2”. (0.00, 2.00) (0.00, 0.00) Figura 10 Hace clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del circulo y con ello el uso de la herramienta. 8 A través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dialogo Edit Extrusion. Para dar una profundidad de extrusión, se mantiene el tipo de condición final Blind (que aparece por defecto) y en el campo de texto de Depth, escribir un valor de 1.25 (Figura 11b). La dirección de extrusión es la que se muestra en la Figura 11a. Dejar Options por omisión y hacer clic en OK para crear la extrusión del sólido. Figura 11a Figura 11b La siguiente operación es crear un orificio por extrusión de un circulo, como se ilustra en Figura 12. Esto se consigue de la siguiente manera: Figura 12 9 a. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 13). Figura 13 b. Seleccionar una cara para definir el plano del dibujo del perfil y escoger la dirección del corte por extrusión. Seleccionar la cara frontal que se indica en la Figura 14 y el borde (que se muestra en la misma Figura) de forma que este ultimo aparezca vertical y al lado derecho en el dibujador . Seleccione esta cara Seleccione esta borde Figura 14 De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono Hacer clic en (0.00, 0.00) para localizar el centro del circulo y luego en (1.00, 0.00) para definir el circulo (Figura 15). El circulo creado tiene de diámetro 2”. . 10 (0.00, 1.00) (0.00, 0.00) Figura 15 Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el trazo del circulo y con ello el uso de la herramienta. A continuación, a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion (Figura 16): Aceptar la selección Type por omisión de Through All y la dirección de extrusión (por defecto) que se muestra en la Figura 16. Hacer clic en OK para crear el corte por extrusión. Figura 16 11 A continuación se crearan, por corte de extrusión de circulo, los 6 orificios que muestra la pieza. Dado que para ellos, el diámetro, la ubicación (respecto al centro de la pieza) y la separación entre orificios es la misma, el procedimiento a seguir consistirá en construir un solo perfil de circulo y haciendo uso de la herramienta de simetría radial se crea el resto para luego extruirlos. Para crear los orificios: a) De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 13). b) Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 17 y el borde (que se muestra en la misma Figura) de forma que este ultimo aparecerá vertical y al lado derecho en el dibujador. Se activa el dibujador. Seleccionar este borde Seleccionar esta cara Figura 17 c) Para poder dibujar el perfil del circulo, primeramente se requiere ubicar el centro del mismo. Conocida la distancia a la cual esta su centro del centro de la pieza, se procede de la siguiente manera: De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono En el campo de texto que aparece en el área de aviso, introducir la coordenada del punto que referenciará el centro de circulo (De acuerdo al modelo planteado, él mismo esta en (3.0625, 0)) (Figura 18a) y presionar [Enter]. La ubicación de dicho punto se muestra en la Figura 18b. . 12 (3.0625, 0) Coordenada de centro de circulo. Figura 18b Figura 18a d) Posicionado el centro de circulo, de la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . e) Hacer clic sobre el punto creado en el paso anterior, para localizar el centro del circulo y luego escribir en el campo de texto del área de aviso (3.0625, 0.390625) para definir el circulo (Figura 19) y presionar [Enter]. Figura 19 13 El circulo creado tendrá un diámetro de 25/32” (Figura 20). 25/32” = 0.390625” Figura 20 f) Obedeciendo a lo antes mencionado, para generar el resto de círculos se hace uso de la herramienta Pattern Radial, utilizando el circulo indicado en la Figura 20 como geometría patrón. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono Hacer clic sobre el perfil de circulo y presionar Done a través del área de aviso o del botón 2 del ratón. Aparece el cuadro de dialogo Radial Pattern. En dicho cuadro, colocar 6 en el campo de texto Number y 360 en Total angle (Figura 21). De esta forma sobre un ángulo 360º, a partir de la posición del geometría patrón, se genera los 6 orificios a 60º de separación entre ellos (Figura 21). Hacer clic en OK para aceptar los valores introducidos y hacer clic en Done (a través del área de aviso o del botón 2 del ratón) para salir del dibujador. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion: Aceptar la selección Type por omisión de Through All (Figura 22a) y la dirección de extrusión que se muestra en la Figura 22b. Hacer clic en OK para crear los seis orificios. . El resultado de esta última operación de creación de 6 orificios, se muestra en una vista isométrica (Figura 23a) y una vista en el plano 1-2 de la Figura 23b. 14 60º Figura 21 Figura 22a Figura 23b Figura 22b Figura 23b 15 Para la construcción de la sección de la pieza que se señala en la Figura 24a es necesaria la utilización una serie de características, las cuales se presenta en el siguiente procedimiento: Punto a ser de referencia Sección de pieza a crear Figura 24a Figura 24b 1) De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Solid → Extrude (Figura 8). 2) Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 17 y el borde (que se muestra en la misma Figura) de forma que este ultimo aparezca vertical y al lado derecho del dibujador. Se activa el dibujador. 3) De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 4) Escribir en el campo de texto que aparece en el área de aviso, la coordenada del punto que servirá de referencia para construir dicha sección (Figura 25a) y presionar [Enter]. La posición de dicho punto se observa en la Figura 25b. El punto escogido para tal fin es el que se indica en la Figura 24b y que de acuerdo al modelo planteado, él mismo esta en (0.5, 2.12). Figura 25a Figura 25b 16 5) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del punto y con ello el uso de la herramienta. 6) De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 7) Hacer clic sobre el punto de referencia creado en el paso 4), para localizar el punto inicial de la línea y luego escribir en el campo de texto del área de aviso (-0.5, 2.12) como el punto a definir la línea (Figura 26) y presionar [Enter]. Línea a crear Punto que define la línea Figura 26 8) Manteniendo la herramienta de crear líneas (Created Lines: Connected) activa, ahora se traza una línea vertical hacia abajo hasta el primer punto que se consiga con la intercepción del circulo de radio 2”. Hacer clic en dicho punto para definir la línea (Figura 27). Línea a crear Punto de intercepción con circulo de radio 2” Figura 27 17 9) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de las líneas y con ello el uso de la herramienta. 10) Nuevamente, de la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 11) Hacer clic sobre el punto de referencia creado en el paso 4) para localizar primer punto de la línea y trazar una línea como la del paso 8) hasta la intercepción con el circulo de radio 2”. Hacer clic en ese punto de intercepción para definir la línea (Figura 28). Línea a crear Punto de intercepción con el circulo de radio 2” Figura 28 12) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de la línea y con ello el uso de la herramienta. 13) De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 14) Hacer clic en el centro del arco (0.00, 0.00) y en los puntos que se indican en la Figura 29. ABAQUS/CAE dibuja el arco en dirección horaria desde el punto identificado como “Punto 1” hasta el identificado como “Punto 2”. El arco resultante es mostrado en la misma Figura 29. 15) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del arco y con ello el uso de la herramienta, y luego a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Extrusion. 18 Arco creado Punto 1 Punto 2 (0.00, 0.00) Figura 29 16) En el cuadro de dialogo Edit Extrusion: Cambiar la opción por omisión (Blind) que aparece en Type a Up to Face y la dirección de extrusión haciendo clic en Flip. La dirección (la flecha roja)y los parámetros de extrusión deberán ser los que se muestra en la Figura 30. Hacer clic en OK. Figura 30 17) Seleccionar una cara hasta donde se generará la extrusión. Para ello, escoger la cara frontal indicada en la Figura 9. En este instante la pieza deberá verse como se observa en la Figura 31. 18) De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 13). 19 Figura 31 19) Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 17 y el borde (que se muestra en la misma Figura) de forma que este ultimo aparecerá vertical y al lado derecho en el dibujador. Se activa el dibujador. 20) El perfil de la sección a extruir será el mismo al creado para la extrusión anterior, por tanto, bastara con construir la sección para el corte extruido sobre el perfil que se tiene. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono Dibujar tres líneas conectadas (como las mostradas en la Figura 32, partiendo de uno de los puntos de intersección con el circulo de radio 2” hasta el otro punto de intersección). De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono Construir un arco utilizando los puntos indicados en la Figura 29, siendo (0.00, 0.00) su centro y los puntos identificados como “Punto 1” y el “Punto 2” los que definen el mismo. En la figura 32 se observa el arco en conexión con las tres líneas antes creadas. . . 21) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del arco y con ello el uso de la herramienta, y luego a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. 20 3 Líneas creada (conectadas) Arco creado Figura 32 22) En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion: Cambiar la opción que aparece por omisión (Through All) que aparece en Type a Blind. En el campo Depth, escribir un valor de 0.25 (Figura 33) y la dirección de extrusión es la que se muestra (la flecha roja) en esa misma figura. Hacer clic en OK para crear un corte por extrusión de 0.25. Figura 33 ABAQUS/CAE despliega una vista isométrica de la parte, como la mostrada en la Figura 34. 21 Figura 34 23) De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 13). 24) Seleccionar una cara para definir el plano de dibujo del perfil y escoger la dirección de la extrusión. Seleccionar la cara que se muestra en la Figura 35. Seleccionar un borde de forma que aparezca vertical y al lado derecho en el dibujador (Figura 35). Seleccione esta borde Seleccione esta cara Figura 35 25) De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . 22 26) Hacer clic en (0.00, 0.00) para localizar el centro del circulo y luego en el campo de texto del área de aviso, escribir (0.00, 0.1875) como el punto perímetro que permitirá definir el circulo (Figura 36). Presionar [Enter]. Con esto se genera el circulo de radio 0.18752” (φ3/8”). (0.00, 0.00) Figura 36 27) Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar la construcción del circulo y con ello el uso de la herramienta. A continuación, a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. 28) En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion que aparece, cambiar la opción por omisión (Through All) que aparece en Type a Up to Face y la dirección de extrusión (la flecha roja) es la que se muestra en esa misma Figura 37. Hacer clic en OK. 29) La extrusión se generará hasta una cara escogida. En este caso, seleccionar la cara que se indica en la Figura 37. 23 Seleccionar esta cara (superficie del orificio) Figura 37 Luego de este último procedimiento la pieza deberá verse de la siguiente manera (Figura 38): Figura 38 Para terminar de completar la geometría planteada, faltaría anexar el corte (por extrusión) que se señala en la Figura 39. La forma de dibujar el perfil de corte es similar a la explicada en el procedimiento anterior. 24 Vista frontal Corte a efectuar Punto a servir de referencia para dibujar el perfil de corte Figura 39 A. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 13). B. Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 17 y el borde (que se muestra en la misma Figura) de forma que este ultimo aparecerá vertical y al lado derecho en el dibujador. Se activa el dibujador. C. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar . D. Como se muestra la Figura 40, escribir en el campo de texto que aparece en el área de aviso, la coordenada del punto que servirá de referencia para construir el perfil del corte a extruir, y presionar [Enter]. La posición a tener dicho punto se observa en la misma Figura. De acuerdo al modelo planteado, él mismo esta en (0.1875, 1.125)). E. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure. F. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . G. Hacer clic sobre el punto de referencia creado en el paso D), para localizar primer punto de la línea y luego, escribir en el campo de texto del área de aviso: ( -0.1875, 1.125), para definir la línea (Figura 41). Presionar [Enter]. 25 Coordenada del punto a ser de referencia Figura 40 Línea a crear Coordenada del punto que define la línea Figura 41 26 H. Manteniendo la herramienta de crear líneas (Created Lines: Connected) activa, ahora se traza una línea vertical hacia abajo hasta el primer punto que se consiga con la intercepción del circulo de radio 1”. Hacer clic en dicho punto para definir la línea (Figura 42). Línea creada Punto de intercepción con Figura 42 I. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de las líneas y con ello el uso de la herramienta. J. Nuevamente, de la caja de herramientas del dibujador, icono seleccionar el . K. Hacer clic sobre el punto de referencia creado en el paso D) para localizar primer punto de la línea y trazar una línea como la del paso H) hasta la intercepción con el circulo de radio 1”. Hacer clic en ese punto de intercepción para definir la línea (Figura 43). L. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de la línea y con ello el uso de la herramienta. M. De la caja de herramientas del dibujador, seleccionar el icono . N. Hacer clic en el centro del arco, es decir en (0.00, 0.00) y en los puntos “A” y “B”, respectivamente, que se indican en la Figura 44. ABAQUS/CAE dibuja el arco en dirección horaria desde el punto nombrado como “Punto A” hasta el punto llamado “Punto B”. El arco resultante es mostrado en la misma Figura 44. 27 Línea creada Punto de intercepción con el circulo de radio 1” Figura 43 Punto A Punto B (0.00, 0.00) Arco creado Figura 44 O. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del arco y con ello el uso de la herramienta. Luego a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del dibujador. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. 28 P. En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion: Aceptar la selección Type por omisión de Through All y la dirección de extrusión (la flecha roja) que se muestra en la Figura 45. Dejar Options por defecto y hacer clic en OK para crear el corte por extrusión. Figura 45 De esta forma se concluye el modelado por ABAQUS/CAE de la pieza planteada. En la Figura 46 se muestra la parte concluida. Figura 46 29 MODELADO DE PARTES USANDO ABAQUS /CAE R8.20 GEOMETRÍA Nº2 30 La geometría Nº2 consiste en un electrodo y su modelado se hará utilizando el Sweep (barrido) de la sección sobre la longitud del mismo. Para ello, A. De la caja herramienta de herramientas del módulo, hacer clic sobre la para crear una nueva parte. El cuadro de dialogo Create Part aparece. Para este ejemplo, nombrar la parte Geometric-2. Seleccionar las opciones: 3D, Deformable y Solid - Sweep, y en el campo de texto del tamaño aproximado (Approximate size) para la cuadricula del Sketcher ó dibujador, escribir 60, tal y como se muestra en la Figura 1. Hacer clic en Continue para salir del cuadro de dialogo Create Part. Figura 1 ABAQUS/CAE accede automáticamente al Sketcher. Para modelar el electrodo a través de la base característica Sweep ABAQUS/CAE exige primero dibujar el perfil del barrido, es decir, la ruta del barrido y luego la sección del sólido a barrer sobre ese perfil. 31 Para dibujar el perfil del Sweep , el procedimiento es el siguiente: 1) De la caja de herramienta del Sketcher, obsérvese sobre el icono para trazar líneas de construcción horizontal, el triangulo negro en la esquina inferior del icono. Ello indica que bajo esta herramienta hay otras ocultas. Haciendo clic sobre ella pero manteniendo presionado el botón 1 del ratón se observan dichas herramientas (Figura 1). Arrastrar el cursor sobre ellas, sin soltar el botón 1 y seleccionar la herramienta para trazar una línea de construcción con un ángulo respecto a la horizontal. Figura 1 Según el modelo, se tiene una traza a un ángulo de 15º pero en base a la vertical, el correspondiente respecto a la horizontal será de 75º. Por tanto, en el campo de texto del área de avisos, escribir 75 (Figura 2) y presionar [Enter]. Figura 2 Seguidamente, hacer clic sobre el punto (0.00, 0.00) para posicionar la línea (Figura 3). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el trazo de la línea y con ello el uso de la herramienta. 2) Trazar una línea de construcción horizontal a utilizar de referencia. Hacer clic sobre la herramienta y ubicar la misma sobre el punto (0.00, -6.00) (Figura 3). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el trazo y con ello el uso de la herramienta. Esta línea serán útil para dibujar el arco de R3.5 que se indica. 32 15º Línea de construcción horizontal 0.00, -6.00 Línea de construcción inclinada Figura 3 3) De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar el icono . 4) Dibujar una línea horizontal, haciendo clic sobre (12.00, 00.00) para localizar primer punto de la línea y luego en (0.00, 0.00) para definir la misma (Figura 4). 5) Manteniendo activa la herramienta para crear líneas (Created Lines: Connected), ahora se traza una línea inclinada hacia abajo sobre la traza de 15º hasta que se consiga con el punto de intercepción con la línea de construcción horizontal ubicada en (0.00, -6.00). Hacer clic en dicho punto para definir la línea (Figura 4). 6) De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic en el icono para crear un fillet (redondear esquina). Con ella se construye el arco de radio 3.50. En el campo de texto del área de aviso, escribir 3.5 (Figura 5) como radio de fillet y presionar [Enter]. 7) Seleccionar como primera entidad que define la esquina a ser redondeada, la línea creada en 4) y como segunda entidad la línea creada en 5). El arco creado se muestra en la Figura 6. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar la construcción del arco y con ello el uso de la herramienta. 33 Línea horizontal creada Línea inclinada creada Figura 4 Figura 5 Arco creado R3.50 Figura 6 34 8) Haciendo uso de las herramientas de dimensión presentes en la caja de herramientas del Sketcher, se acotan (crean dimensiones) las líneas que se indican en la Figura 7. Esto se hace con la finalidad de que luego de acotadas, estas se modifiquen a las dimensiones planteadas para el modelo, estableciendo con ello las dimensiones precisas. Hacer clic en para acotar la línea A de la Figura 7. Seleccionar como vértices para el acotamiento los puntos (1 y 2) que se indican en la Figura 8 y posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee dentro de la ventana haciendo clic con el botón 1 del ratón (Figura 9). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. De la misma forma se acota la línea B que se indica es la misma Figura 7. La herramienta a utilizar para este caso es al ser esta una línea inclinada. Esta herramienta se encuentra oculta bajo el icono , por lo que para acceder a ella se procede de igual forma a como se activa en 1) para la herramienta de líneas de construcción con ángulo. (A) (B) Líneas a dimensionar Figura 7 Seleccionar como vértices para el acotamiento los puntos (1 y 2) que se indican en la misma Figura 8 y posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee dentro de la ventana haciendo clic con el botón 1 del ratón (Figura 9). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. 35 (A) 1 2 2 (B) 1 Figura 8 Figura 9 De la caja herramienta de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la para editar la dimensión de la línea A (ahora de 9.31). Hacer clic sobre el texto del acotamiento y seleccionar como vértice a modificar el indicado en la Figura 10. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Done para aceptar el vértice seleccionado. Luego, en el campo de texto del área de aviso escribir 15 (Figura 10) como la nueva dimensión a tener y presionar [Enter]. 36 Vértice a modificar Nueva dimensión de la línea Figura 10 Manteniendo activa la herramienta de edición de dimensiones, se procede a modificar la línea B (ahora de 3.53) de igual forma a como se hizo con la línea A (modificada a 15.00). El vértice a modificar se muestra en la Figura 11 y como nueva dimensión, en el campo de texto del área de aviso escribir 3 y presionar [Enter]. Vértice a modificar Figura 11 37 Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar las modificaciones de las dimensiones y con ello el uso de la herramienta. Ahora las líneas acotadas pasan a tener las dimensiones que se observan en la Figura 12. Figura 12 9) A continuación se construye el semicírculo de radio 4.00 que presenta el modelo. Partiendo del hecho, de que la línea de dimensión 3.00 (que forma 15º respecto a la vertical), de donde parte el semicírculo es perpendicular con el radio del semicírculo, se procede de la siguiente manera: De la caja de herramientas del Sketcher, Hacer clic sobre la herramienta . Debido a la perpendicularidad antes citada, la línea de construcción estará a 15º pero respecto a la horizontal. Ya que ABAQUS/CAE traza los ángulos en sentido antihorario a partir de +1 (+X) esos 15º serán 345º, por tanto, en el campo de texto del área de avisos, escribir 345 y presionar [Enter]. Localizar la misma sobre el punto que se señala en la Figura 13. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo y con ello el uso de la herramienta. 38 De la misma caja, escoger . Hacer clic en el punto intersección de las líneas de construcción horizontal en (0.00, -6.00) y la inclinada antes trazada (Figura 13). Este punto servirá de referencia para posicionar sobre esta línea de construcción (de 345º), el centro del semicírculo. Punto creado en intersección de líneas de construcción 345º Punto a ubicar la línea de construcción inclinada Figura 13 Puesto que se trata de una dimensión inclinada, hacer clic en para acotar la distancia entre el punto de referencia creado anteriormente y el punto donde se ubicó la línea de construcción a 345º. Posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee dentro de la ventana haciendo clic con el botón 1 del ratón (Figura 14). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. De la caja herramienta de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la para editar la dimensión de 1.96. Hacer clic sobre el texto del acotamiento y seleccionar como vértice a modificar el indicado 39 en la Figura 14. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Done para aceptar el vértice seleccionado. Luego, en el campo de texto del área de aviso escribir 4.00 como la nueva dimensión a tener (Figura 14) y presionar [Enter]. Vértice a modificar Nueva dimensión Figura 14 De esta forma se ubica el centro del semicírculo en la posición requerida (Figura 15). Figura 15 40 10) Ubicado el centro del semicírculo de radio 4.00, ahora se pasa trabajar al otro extremo de la parte. De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar el icono Hacer clic sobre (22.00, 00.00) para ubicar el punto que servirá de referencia para localizar ese otro extremo del electrodo (Figura 16). 11) Hacer clic en . . Seleccionar como vértices para el acotamiento los puntos que se indican en la Figura 16 y posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. (22.00, 0.00) Vértices para el acotamiento Figura 16 12) El dimensión resultante del paso 11) es de 4.31 (Figura 17a). Como se requiere que esa distancia sea de 4.62, de la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la herramienta para editar la misma. Hacer clic sobre el texto del acotamiento y seleccionar como vértice a modificar el indicado en la Figura 17a. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Done para aceptar el vértice seleccionado. Luego, en el campo de texto del área de aviso escribir 4.62 como la nueva dimensión a tener y presionar [Enter]. 41 Vértice a modificar Figura 17a Ahora la dimensión pasan a tener la longitud de 4.62 que se observan en la Figura 17b. Figura 17b 13) Trazar una línea de construcción horizontal a utilizar de referencia para dibujar la línea de 7.62 (Figura 18a). Hacer clic sobre y localizar la misma sobre el punto (0.00, -1.50). Para ello, escribir en el campo de texto del área de aviso (0, -1.5) y presionar [Enter]) (Figura 18b). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo y con ello el uso de la herramienta. 14) De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar . Hacer clic sobre el punto de referencia creado en el paso 10) para localizar primer punto de la línea y trazar una línea vertical hacia abajo hasta conseguir la 42 intercepción con la línea de construcción horizontal localizada en (0.00, 1.50). Hacer clic en dicho punto para definir la línea (Figura 19). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de la línea y con ello el uso de la herramienta. Línea de construcción horizontal ubicada (0.00, -1.50) Figura 18a Figura 18b Línea creada Figura 19 43 15) Trazar una línea de construcción vertical a utilizar de referencia para dibujar la línea de 7.62 requerida en el modelo. Hacer clic herramienta sobre la y localizar la misma sobre el punto (14.00, -2.00) (Figura 20). Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar con el trazado de la línea de construcción y con ello el uso de la herramienta. 16) Nuevamente, de la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar y dibujar una línea horizontal definida por los puntos que se indican en la Figura 20. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de la línea y con ello el uso de la herramienta. Puntos a definir la línea del paso 18) Ubicación de línea de construcción vertical (14.00, -2.00) Figura 20 17) Acotar la línea antes creada: Hacer clic en y seleccionar como vértices los puntos que definen dicha línea. Posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee. Hacer clic con el botón 2 del 44 ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. 18) Luego del paso 17) la línea presenta longitud de 8.31 (Figura 22a). Como se requiere que esa distancia sea de 7.62 se procede de igual forma al paso 12). Hacer clic sobre la herramienta para editar valores de dimensiones. Hacer clic sobre el texto del acotamiento y seleccionar como vértice a modificar el indicado en la Figura 22a. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Done para aceptar el vértice seleccionado. Luego, en el campo de texto del área de aviso escribir 7.65 como la nueva dimensión a tener y presionar [Enter]. Ahora la línea pasa a tener la longitud requerida por el modelo, la cual se observan en la Figura 22b. Vértice a modificar Figura 22a Figura 22b 19) De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic en el icono para crear un fillet (redondear esquina). Con ella se construye el arco de radio 1.12. En el campo de texto del área de aviso, escribir 1.12 (Figura 23a) como radio de fillet y presionar [Enter]. 20) Seleccionar como primera entidad cerca la final a ser redondeada, la línea creada en 14) y como segunda entidad la línea de 7.62. El arco creado se muestra en la Figura 23b. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar la construcción del arco y con ello el uso de la herramienta. 45 Figura 23a Arco creado Figura 23b 21) Acotar la longitud y el arco que se indican en la Figura 24a. Hacer clic en y seleccionar como vértices de acotamiento los que se indican en la Figura 24a. Posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. Hacer clic en y seleccionar como arco a dimensionar, el creado en el paso 20). Posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. Esta herramienta se encuentra oculta bajo el icono , por lo que para acceder a ella se procede de igual forma a como se hizo en 1) para las líneas de construcción. 46 Los dimensionamientos resultantes se muestran en la Figura 24b. Vértices a utilizar para acotar la longitud horizontal Longitud a dimensionar Arco a dimensionar Figura 24a Figura 24b 22) Trazar el arco que produce el semicírculo de radio 4.00. Para ello se requerirá inicialmente de ubicar el punto que define dicho arco. En esta oportunidad se empleará la herramienta de Linear Pattern para generar el mismo. Esta herramienta permite generar un arreglo lineal de entidades (una especie de matriz) a partir de una entidad patrón. a. De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la herramienta (Linear Pattern). 47 b. Seleccionar (haciendo clic sobre ella) como entidad patrón a generar el arreglo, el punto de referencia (punto aislado ”isolated” ) que define el centro del semicírculo (Figura 25a) y presionar Done a través del área de aviso o del botón 2 del ratón. Aparece el cuadro de dialogo Linear Pattern y un arreglo de entidades (Figura 25b). Seleccionar esta entidad como patrón Figura 25a Arreglo de entidades Figura 25b c. Llenar el cuadro de dialogo como se muestra en la Figura 25c. El arreglo se reducirá a como se muestra en la misma Figura. 48 Arreglo reducido Figura 25c d. En el cuadro de dialogo, hacer clic en Angle y seleccionar la línea de construcción inclinada (línea en la dirección 2 de la entidad patrón) que se indica en la Figura 25d. Esto conlleva a ubicar el otro punto (que esta fuera de la inclinada) sobre dicha línea de construcción respecto al punto centro del semicírculo, tal y como se presenta en la misma Figura. Ubicación del punto sobre la línea de Seleccionar esta construcción línea a ubicar el punto Figura 25d 49 Se dice respecto al punto centro ya que esa es la entidad patrón y por tanto sobre ella radica todo el movimiento de los elementos del arreglo, así por ejemplo, el 6 que aparece en Spacing es el espaciamiento entre la entidad patrón y el otro elemento del arreglo. e. Por ultimo, hacer clic en Flip y colocar en el campo de texto Spacing, el valor de 4. Con esto se tendrá el punto requerido que permitirá definir el radio del semicírculo (Figura 25e). Punto requerido para definir el arco Figura 25e f. Hacer clic en OK para aceptar los valores introducidos y con ello crear el punto (Figura 26). Punto creado Figura 26 50 23) Teniendo los puntos que definen el arco, se procede a dibujarlo: De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar el icono . (Es de recordar que esta herramienta traza arcos en función de dos de sus puntos y su centro). Hacer clic en el centro del arco y luego en los puntos que se indican en la Figura 27a (primero en el “P1” y seguidamente en “P2”). ABAQUS/CAE dibuja el arco en dirección antihoraria desde el “P1” al “P2”. El arco resultante es mostrado en la misma Figura 27b. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el trazo del arco y con ello el uso de la herramienta. Centro del arco P1 P2 Figura 27a Arco creado Figura 27b 51 24) Para concluir con el sketch del perfil del barrido, dibujar el arco indicado en la Figura 28a. Arco a crear Figura 28a Hacer clic en el icono de la caja de herramientas del Sketcher. Esta herramientas permite la construcción de arcos desde una tangente a una curva contigua, a través de 2 puntos. Construir un arco utilizando los puntos indicados en al Figura 28b. El punto “A” será el punto inicial para el arco y el “B” el final. Punto “A” Punto “B” Figura 28b 52 25) A través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para aceptar el Sketch de barrido realizado y salir del Sketcher. 26) Ahora se procede a dibujar la sección sólida a ser barrida. Es recomendable emplear como escala de dibujo de la sección a barrer, la misma utilizada para el Sketch ó perfil de barrido, por tanto, dejar el 60.0 que aparece en el área de aviso (Figura 29) y presionar [Enter] (por defecto aparece la escala utilizada en el trazo del perfil de barrido). La flecha (Roja) en que se muestra en esa Figura indica la dirección en la que se efectuara el barrido y el punto de inicio del mismo. Figura 29 27) El sketcher se activa de nuevo rebatiendo el perfil de barrido ya trazado de manera de poder dibujar sobre él, la sección a barrer (Figura 30) (En este caso al ser el perfil fue dibujado en el plano 1-2, la sección a barrer estará sobre el plano 2-3). Sketch ó perfil de barrido rebatido Figura 30 53 28) Por requerimientos del modelo, la sección debe ser circular (R = 0.38) y de acuerdo con la Figura 29, el punto de inicio del barrido esta sobre la dirección 1 en la coordenada (0.00, 0.00) de las direcciones 2 y 3, respectivamente.. En base a estas consideraciones, se procede a dibujar la sección a barrer: i. De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar el icono . ii. Hacer clic sobre el punto (0.00, 0.00) (en el plano 2-3), para localizar el centro del circulo y luego escribir en el campo de texto del área de aviso (0, 0.38) para definir el circulo (Figura 31a) y presionar [Enter]. (0.00, 0.00) Figura 31a La sección creada se observa en la Figura 31b. sección creada a barrer Figura 31b iii. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo de la sección y con ello el uso de la herramienta. A continuación, a través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para aceptar la sección creada y salir del Sketcher. 54 De esta forma se concluye el modelado por ABAQUS/CAE del electrodo sugerido. En la Figura 32 se muestra el modelo definitivo. Figura 32 55 MODELADO DE PARTES USANDO ABAQUS /CAE GEOMETRÍA Nº3 56 1. De la barra de menú principal, seleccionar Part → Create para crear una nueva parte (Figura 1). Figura 1 El cuadro de dialogo Create Part aparece. 2. Para este ejemplo, nombrar la parte Geometric-3. Aceptar las opciones por defecto u omisión de un tridimensional (3D), cuerpo deformable (Deformable) y un sólido (Solid), de base característica extruida (Extrusion). En el campo de texto Approximate size, escribir 510 (Figura 2). Hacer clic en Continue para salir del cuadro de dialogo Create Part. Figura 2 57 ABAQUS/CAE accede automáticamente al Sketcher. Para este ejemplo, la característica base es mostrada en la Figura 3. Figura 3 3. Para dibujar el perfil de esta característica, se necesita dibujar un rectángulo. Para ello se hace los siguiente: a. De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre para activar la herramienta de creación de líneas en rectángulo. b. En el campo de texto que aparece en el área de aviso, escribir -85, 73 (Figura 4) como una de las esquinas del rectángulo. Presionar [Enter]. Figura 4 58 c. Escribir en el campo de texto que aparece en el área de aviso, 85, -73 (Figura 5) como la coordenada de la esquina opuesta que define el rectángulo. Presionar [Enter]. Figura 5 d. Terminado de dibujar del rectángulo (Figura 6), hacer clic con el botón 2 del ratón en la ventana y presionar Cancel Procedure ó desactivar la herramienta activa (para desactivarla basta con hacer clic sobre ella, observándose que su fondo pasara de blanco a gris ). (-85, 73) (85, -73) Rectángulo creado Figura 6 e. En el área de aviso ó a través del botón 2 del ratón, hacer clic sobre Done para confirmar que el perfil dibujado es el que será extruido y salir del Sketcher. 59 f. Como se esta creando una parte mediante el procedimiento de extrusión, ABAQUS/CAE muestra la caja de dialogo Edit Base Extrusión donde se pide la distancia a extruir el dibujo del perfil de la parte creada. En el campo Depth, borrar el valor que aparece por defecto y escribir un valor de 20 (Figura 7). Dejar los parámetros por defecto de Options y hacer clic en OK. Figura 7 ABAQUS/CAE despliega una vista isométrica de la parte creada, tal como se muestra en la Figura 3. Sobre esta característica base, se suman las demás características, necesarias para poder definir el modelo planteado. 4. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Blend → Round/Fillet (Figura 8) ó de la caja de herramientas del módulo, seleccionar para redondear las esquinas. Figura 8 60 5. Seleccionar los bordes que se muestran en la Figura 9a. Ya que todos ellos tendrán el mismo radio de redondeo, se escogen todos de una vez; haciendo clic en uno de ellos y manteniendo [Shift] presionado, hacer clic sobre cada uno de los restantes. Bordes a seleccionar para ser redondeados Figura 9a En el área de aviso ó a través del botón 2 del ratón, hacer clic sobre Done para confirmar que el perfil dibujado es el que será extruido y salir del Sketcher. En el campo de texto Radius que aparece en el área de aviso, escribir 13 como el radio en que serán redondeados los bordes seleccionados (Figura 9b) y presionar [Enter]. Figura 9b En la Figura 10 se muestra el resultado de aplicación del paso 5). 61 Figura 10 6. La siguiente operación es crear los orificios por extrusión de un circulo, como se ilustra en Figura 11. Para ello se procede de la siguiente forma: Figura 11 a. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 12) ó de la caja de herramientas, hacer clic sobre . 62 Figura 12 b. Seleccionar una cara para definir el plano del dibujo y escoger la dirección de la extrusión. Seleccionar la cara frontal que se indica en la Figura 13 y el borde o eje (que se muestra en la misma Figura) de forma que aparecerá vertical y al lado derecho del Sketcher. Seleccione esta cara Seleccione esta borde Figura 13 c. De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre o de la barra de menú principal, seleccionar Add → Circle (Figura 14). 63 Figura 14 d. En el campo de texto del área de aviso, introducir 60,-47 (Figura 15). Ello representa la coordenada que define el centro de uno de los círculos a extruir. Presionar [Enter]. Figura 15 e. Para completar el circulo, escribir 60, -56 en el campo de texto del área de aviso (Figura 16) y presionar [Enter]. El circulo creado tiene de diámetro 9, y se muestra la Figura 17. Figura 16 Hace clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del circulo y con ello el uso de la herramienta. 64 Circulo creado Figura 17 f. Para dibujar el otro circulo a extruir, se empleará la herramienta Linear Pattern. De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la herramienta ó de la barra de menu principal, seleccionar Edit → Linear Pattern (Figura 18a). Figura 18a Seleccionar (haciendo clic sobre ella) como entidad patrón, el circulo creado entre los pasos c) y e) (Figura 17). Presionar Done a través del área de aviso o del botón 2 del ratón. Aparece el cuadro de dialogo Linear Pattern con un arreglo de entidades por defecto (Figura 18b). Llenar el cuadro de dialogo como se muestra en la Figura 18c. De esta forma se transforma el arreglo por defecto a uno de dos entidades en la dirección 1 (incluida la patrón) separadas a una distancia (centro a centro) de 125, como se muestra en Figura 18c. 65 Figura 18b Genera el arreglo dedos entidades en la dirección 1 (incluida la patrón) separadas a una distancia (centro a centro) de 125 125 Figura 18c 66 Por ultimo, en el cuadro de dialogo, hacer clic en Flip para ubicar el circulo en la posición requerida y presionar OK para aceptar los valores introducidos y así crear el circulo (Figura 18d). Circulo creado Figura 18d g. A través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del Sketcher. ABAQUS/CAE muestra el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. h. En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion: Aceptar la selección Type por omisión de Through All y la dirección de extrusión (por defecto) que se muestra en la Figura 19. Hacer clic en OK para crear el corte por extrusión. Figura 19 67 7. Para la construcción de la sección de la pieza que se resalta en la Figura 20 es necesaria la utilización una serie de características, las cuales se presenta en el siguiente procedimiento: Figura 20 De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Solid → Extrude (Figura 21) ó de la caja de herramientas, hacer clic sobre . Figura 21 Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 13 y el borde o eje (que se muestra en la misma Figura) de forma que aparecerá vertical y al lado derecho del Sketcher. Se activa el dibujador. 68 De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic en el icono (Create Isolated Point) ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Point (Figura 22). Figura 22 Escribir la coordenada del 1er punto que servirá de referencia para construir dicha sección, en el campo de texto que aparece en el área de aviso (Figura 23). La posición de dicho punto se observa en la misma Figura, cuya coordenada será (-85.00, 3.00). Presionar [Enter]. 1er punto a servir de referencia Figura 23 Con la herramienta (Create Isolated Point) aún activa, escribir –35,47 (coordenada del 2do punto que servirá de referencia) en el campo de texto que aparece en el área de aviso (Figura 24) y presionar [Enter]. La posición del mismo se observa en la misma Figura. 69 2do Punto a servir de referencia Figura 24 Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el procedimiento y con ello el uso de la herramienta. De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Line → Rectangle (Figura 25) para activar la herramienta de creación de líneas en rectángulo. Figura 25 Hacer clic sobre el 1er punto de referencia como una de las esquinas del rectángulo y seguidamente, en el 2do punto de referencia como la esquina opuesta que define el rectángulo. En la Figura 26 se muestra el rectángulo creado sobre los puntos de referencia. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el dibujo del rectángulo y con ello el uso de la herramienta. 70 Rectángulo creado Figura 26 A través del botón 2 del ratón ó del el área de aviso, hacer clic en Done para salir del Sketcher. ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dialogo Edit Base Extrusion para seleccionar el espesor. En el campo Depth, escribir un valor de 25 (Figura 27) y la dirección de extrusión es la que se muestra en esa misma figura. Hacer clic en OK para crear el sólido extruido. Figura 27 71 El resultado de esta última operación, es el que se muestra en la Figura 28. Figura 28 A continuación, se crea un corte por extrusión de un rectángulo, como se ilustra en Figura 29. Para ello se procede de la siguiente forma: Corte por extrusión Figura 29 De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura 12) ó de la caja de herramientas, hacer clic sobre . 72 Escoger la cara frontal que se indica en la Figura 30a y el borde o eje (que se muestra en la misma Figura) de forma que aparecerá vertical y al lado derecho del dibujador. Se activa el Sketcher. Se recomienda que el plano a escogerse sea aquel sobre el cual se generar el corte por extrusión, de forma que sobre él se referencie el dibujo, tal y como se muestra en la Figura 30b. Observe que el origen del Sketcher pasa al centroide del plano seleccionado. Borde a seleccionar Cara a seleccionar Figura 30a Origen del Sketcher (Plano seleccionado referenciado) Figura 30b 73 De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic en el icono ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Line → Rectangle (Figura 25). Para definir la sección de corte, en el campo de texto que aparece en el área de aviso, escribir (-25.00 9.00) como la esquina inicial para el rectángulo (Figura 31a). Presionar [Enter]. Luego, en el campo de texto que aparece en el área de aviso, 25, -9 (Figura 31b) como la coordenada de la esquina opuesta que define el rectángulo. Volver a presionar [Enter]. Figura 31a Figura 31b Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar la construcción de la sección de corte (rectángulo) (Figura 32) y con ello el uso de la herramienta. A continuación, a través del botón 2 del ratón ó del área de aviso, hacer clic en Done para aceptar la sección hecha y salir del Sketcher. Rectángulo creado (Sección de corte a extruir) Figura 32 74 En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion que aparece, cambiar la opción por omisión de Type: Through All a Blind y en el campo Depth, borrar el valor que aparece por defecto y escribir un valor de 13 (Figura 33). La dirección de extrusión es la que aparece por defecto y se muestra en la misma Figura. Hacer clic en OK. Figura 33 De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Blend → Round/Fillet seleccionar (Figura 8) ó de la caja de herramientas del módulo, para redondear las esquinas. Seleccionar los bordes que se muestran en la Figura 34. Ya que ellos tendrán el mismo radio de redondeo, se escogen de una vez; haciendo clic en uno de ellos y manteniendo [Shift] presionado, hacer clic sobre cada uno de los restantes. En el área de aviso ó a través del botón 2 del ratón, hacer clic sobre Done para confirmar que el perfil dibujado es el que será extruido y salir del Sketcher. En el campo de texto Radius que aparece en el área de aviso, escribir 13 como el radio en que serán redondeados los bordes seleccionados (Figura 9b) y presionar [Enter]. 75 Seleccionar estos dos borde Figura 34 8. Para finalizar faltarían los orificios de φ19 Drill 60º V to φ44 que presenta el modelo: a. De la barra de menú principal, seleccionar Shape → Cut → Extrude (Figura12) ó de la caja de herramientas, hacer clic sobre . b. Seleccionar una cara para definir el plano del dibujo y escoger la dirección de la extrusión. Seleccionar la cara frontal que se indica en la Figura 13 y el borde o eje (que se muestra en la misma Figura) de forma que aparecerá vertical y al lado derecho del Sketcher. Se activa el Sketcher. c. Trazar una línea de construcción vertical a utilizar de referencia (Figura 38) . De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre (ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Construction → Vertical (Figura 35)) y localizar la misma sobre el centro del circulo que se indica en la Figura 36. d. Trazar otra una línea de construcción, pero ahora horizontal (igual a la anterior, a utilizar como referencia). Hacer clic sobre (ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Construction → Horizontal (Figura 37)) y ubicar la misma sobre el punto (0.00, 0.00) (Figura 39). 76 Figura 35 Punto a ubicar línea de construcción vertical (centro de circulo) Figura 36 Figura 37 77 e. De la caja de herramientas, presionar sobre ó de la barra de menú principal, seleccionar Add → Point (Figura 22). Hacer clic en el punto intersección de las líneas de construcción horizontal en (0.00, 0.00) y la vertical trazada en a). Este punto creado (Isolated Point) servirá para posicionar sobre la vertical, el centro del circulo a crear. Hasta este momento, la posición de dicho punto se observa en la Figura 39. Punto de referencia (Isolated point) Línea de construcción horizontal ubicada en el punto (0.00, 0.00) Línea de construcción vertical ubicada en el centro del círculo Figura 39 f. Haciendo uso de las herramientas de dimensión presentes en la caja de herramientas del Sketcher, se acota (crear una dimensión) la distancia entre el centro del circulo indicado en la Figura 36 y el punto creado en c). Esto se hace con la finalidad de que luego de acotada la misma, se modifique a la dimensión propuesta en el modelo para ubicar el centro del orificio a crear. Como se trata de un acotamiento vertical, de la barra de menú principal, seleccionar Add → Dimensión → Vertical (Figura 40) ó de la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic en . Seleccionar como vértices para el acotamiento los puntos antes mencionados y posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee dentro de la ventana haciendo clic con el botón 1 del 78 ratón (Figura 41). La distancia resultante es 43.76. Hacer clic con el botón 2 del ratón y seleccionar Cancel Procedure para finalizar el acotamiento y con ello el uso de la herramienta. Figura 40 Vértice a modificar Figura 41 g. De la caja herramienta de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la para editar la dimensión de 43.76. Hacer clic sobre el texto del acotamiento y seleccionar como vértice a modificar el indicado en la Figura 41. A través del área de aviso ó haciendo con el botón 2 del ratón, seleccionar Done para aceptar el vértice seleccionado. Luego, en 79 el campo de texto del área de aviso borrar la distancia de 43.76... y escribir 63 (Figura 42) como la nueva dimensión a tener y presionar [Enter]. Figura 42 Otra manera de acceder a la herramienta de edición de dimensión es a través de la barra de menú principal, seleccionando Edit → Dimension (Figura 43). Figura 43 De esta forma, la dimensión pasan a tener la longitud de 63, tal y como se observan en la Figura 44. Punto a seleccionar (Isolated Point) Figura 44 80 h. Ahora, se procede a construir los orificios requeridos a partir del centro de circulo hallado en el paso anterior. Obsérvese que dicho punto no esta en una posición exacta que permita construir los circulo trabajando con coordenadas. Por tanto, se requerirá emplear la herramienta Linear Pattern aplicada en el paso f. para colocar en la posición correcta los centros de los orificios y las herramientas de acotamiento y edición de dimensión para construir un circulo de diámetro 44 que será la base de extrusión. o De la barra de menu principal, seleccionar Edit → Linear Pattern (Figura 18a). o Hacer clic sobre la entidad a ser patrón, la que en esta oportunidad será el punto (Isolated Point) que se señala en la Figura 44. Presionar Done a través del área de aviso o del botón 2 del ratón. Aparece el cuadro de dialogo Linear Pattern con un arreglo de entidades por defecto. o Llenar el cuadro de dialogo como se muestra en la Figura 45. De esta forma, se transforma el arreglo por defecto a uno de dos entidades en la dirección 1 (incluida la patrón) separadas a una distancia (centro a centro) de 65 y haciendo uso del Flip, el mismo deberá tener la posición que se muestra en la Figura 45 y así cumplir con las disposiciones del modelo planteado. Posicionamiento definitivo a tener el arreglo Figura 45 81 o De la caja de herramientas del Sketcher, seleccionar el icono o de la barra de menú principal, seleccionar Add → Circle (Figura 14). o Hacer clic sobre el punto que se indica en la Figura 44 para localizar el centro del circulo y luego en (50.00, 40.00) para definir el circulo (Figura 46). Con esto se genera el circulo de radio 20.76 aprox. o Hacer clic en y seleccionar el circulo creado en el paso anterior para crearle el dimensionamiento radial. Posicionar el texto de la dimensión en cualquier lugar que se desee. Circulo creado Figura 46 Otra manera de acceder a la herramienta de dimensionamiento radial es a través de la barra de menú principal, seleccionando Add → Dimension → Radial (Figura 47). o De la caja herramienta de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre la para editar la dimensión de 20.76 en el circulo. Hacer clic sobre el texto del acotamiento (R20.76) y luego, en el campo de texto del área de aviso escribir 22 como la nueva dimensión a tener y presionar [Enter]. 82 Figura 47 Ahora el circulo pasan a tener la dimensión que se observan en la Figura 48. Nueva dimensión del circulo Figura 48 i. Ya creado el primer circulo para el primer orificio, se procede construir el correspondiente al segundo. Para ello, se hará uso de la herramienta Copy Entities . De la caja de herramientas del Sketcher, hacer clic sobre o de la barra de menú principal, seleccionar Edit → Copy Entities (Figura 49). 83 Figura 49 Hacer clic sobre el circulo de radio 22 (R22.00) como la entidad a copiar (Obsérvese que al seleccionar dicha entidad esta toma el color rojo). En el área de aviso ó a través del botón 2 del ratón, hacer clic sobre Done aceptar la selección de la entidad y con ello salir del Sketcher. En el área de aviso aparece un mensaje preguntando el como se quiere reponer la copia: por traslación ó por rotación (Figura 50a). Con la opción de traslación se requiere establecer un vector de traslación y con opción de rotación se necesitará de un punto centro de rotación y de un ángulo de rotación. Para este caso, empleando esta ultima no es posible encontrar un punto centro que permita colocar la copia en el punto requerido, caso contrario al de traslación, en el que con los puntos aislados A y B conocidos (Isolated Points), → (Figura 50b) se puede establecer el vector AB que permitiría llevar la copia al posicionamiento requerido (para el orificio 2), por tanto resulta conveniente utilizar la traslación. Para ello, hacer clic en Translate. Figura 50a A B B A Figura 50b 84 Hacer clic en el punto centro del circulo de radio 22 como la posición inicial del vector de traslación (Punto “A” en la Figura 50b). Seguidamente, hacer clic en el punto hallado en el paso h. como la posición final para el vector de traslación (Punto “B” en la Figura 50b). La Figura 51 muestra el posicionamiento de la copia del circulo en el sitio requerido por el modelo, es decir, separación de 65 entre círculos de φ44 (R22.00). Vector de traslación Posicionamiento de la copia del circulo Figura 51 i. En el área de aviso ó a través del botón 2 del ratón, hacer clic sobre Done. ABAQUS/CAE despliega el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion. En el cuadro de dialogo Edit Cut Extrusion: Aceptar la selección Type por omisión de Through All y la dirección de extrusión por defecto (indicada por la flecha roja) que se muestra en la Figura 52. Como se necesita crear los orificios en forma cónica truncada, se requerirá del uso de Include Draft en Options. Ello permite generar el estrechamiento en el corte ajustando el ángulo entre la superficie extruida y el plano de su Sketch. Ya que se precisa reducir la sección, el ángulo deberá ser negativo de manera que el ángulo que se barra sea hacia adentro (Figura 53). Es de destacar que el ángulo con que se trabaja debe estar entre 0º y 90º, positivo o negativo dependiendo del tipo de Draft que se requiera. j. Hacer clic en OK para crear el corte por extrusión. 85 Figura 52 Plano. de extrusión original (para un ángulo de 0º) -30º Superf. de extruida Plano del Sketch (donde se construye el perfil del circulo) Figura 53 De esta forma se concluye el modelado por ABAQUS/CAE de la pieza planteada. En la Figura 54 se muestra la parte concluida. Figura 54 86