UNIDAD 2: INTRODUCCION AL MODELADO

DE PIEZAS

CONTENIDO

-Extrusión

-Revolución

-Solevado (Recubrir)

-Barrido

-Extrusión base por

límite

-Extrusión de cortes

planos

-Cortes de revolución

-Cortes Barridos

-Cortes Recubiertos

-Cortes por Límite

-Asistente para Taladros

Introducción

La transición a 3D requiere algunos términos nuevos. El software de SolidWorks

emplea muchos términos con los cuales usted se familiarizará a medida que utilice el

producto. Muchos de ellos son términos que usted reconocerá como provenientes del

diseño y de la fabricación, como cortes y salientes.

Operación - Todos los cortes, salientes, planos y croquis que usted crea son considerados

Operaciones. Las operaciones de croquizado son aquéllas basadas en croquis (saliente y

corte); las operaciones aplicadas están basadas en aristas o caras (redondeo).

Plano - Los planos son superficies planas e infinitas. En la pantalla están representados por

aristas visibles. Se utilizan como la superficie primaria de croquis para crear operaciones

Saliente y Corte.

Extrusión - A pesar de existir muchos modos de crear operaciones y dar forma al sólido,

en esta lección solamente se analizarán las extrusiones. Una extrusión extenderá por una

cierta distancia un perfil a lo largo de un trayecto normal al plano del perfil. El movimiento

a lo largo de dicho trayecto se convierte en el modelo sólido.

Croquis - En el sistema de SolidWorks, el nombre utilizado para describir un perfil 2D es

croquis. Los croquis son creados sobre caras planas y planos dentro del modelo. Son

generalmente utilizados como base para salientes y cortes, aunque pueden existir de

manera independiente.

Saliente - Los salientes se utilizan también para agregar material al modelo. La operación

crítica inicial siempre es un saliente. Después de la primera operación, puede agregar

tantos salientes como necesite para completar el diseño. Del mismo modo que con la

base, todos los salientes comienzan con un croquis.

Corte - Un Corte se utiliza para eliminar material del modelo. Es lo opuesto al saliente. Del

mismo modo que el saliente, los cortes comienzan como croquis 2D y eliminan material

por extrusión, revolución u otros métodos acerca de los cuales aprenderá posteriormente.

Redondeos y redondos - Los Redondeos y redondos generalmente se agregan al sólido, no

al croquis. Debido a la naturaleza de las caras adyacentes a la arista seleccionada, el

sistema sabe si debe crear una operación Redondo (eliminando material) o Redondeo

(agregando material).

Intención del diseño - Es el modo en que debe crearse y cambiarse el modelo. Tanto las

relaciones entre las operaciones como la secuencia de su creación contribuyen a la

intención del diseño.

Funciones básicas de extrusión

En la unidad 1 hemos visto como realizar el croquizado de una pieza. Ahora veremos como

a partir de ese croquis, podemos crear un modelo en 3D mediante la función Extruir

Saliente/Base.

Una extrusión extenderá por una cierta distancia un perfil a lo largo de un trayecto

normal al plano del perfil. El movimiento a lo largo de dicho trayecto se convierte en el

modelo sólido. Al hacer click en el ícono, se abrirá un cuadro de PropertyManager en la

parte izquierda de la ventana donde se podrá configurar la operación a gusto. En la

pestaña desde, se puede configurar la posición desde donde se desea extruir el modelo.

Plano de croquis toma como referencia el plano donde se encuentra graficado el croquis.

Superficie/cara/plano permite elegir un plano desde el cual se extruirá el croquis. Vértice

permite elegir un punto desde donde se extruirá el croquis. Finalmente Equidistancia

realiza la extrusión a una distancia x del plano sobre el cual se dibujó el croquis.

Como se puede apreciar, en la pestaña Dirección se puede seleccionar uno de los

métodos para determinar la altura de extrusión. Usando Hasta profundidad especificada

se debe indicar la altura de extrusión D1 del perfil

seleccionado. Hasta vértice permite elegir un punto

hasta el cual se realizará la extrusión. Hasta superficie

permite elegir una superficie donde finalizar la extrusión.

Equidistante de superficie nos permite seleccionar una

superficie y una distancia. La distancia indicará la

separación entre el final de la extrusión y la superficie de

equidistancia. Hasta sólido permite elegir la cara de un

sólido que determinará el final de la extrusión. Plano

medio permite extruir el croquis una altura determinada

con la particularidad de que la mitad de la altura se irá

para cada lado del plano de extrusión.

Un croquis puede ser extruido en una o en dos

direcciones. Una o ambas direcciones pueden terminar

en alguna profundidad especificada, hasta alguna geometría del modelo o extenderse por

todo el modelo.

Profundidad - La distancia para una extrusión de profundidad especificada o de plano

medio. Por plano medio se entiende la profundidad total de la extrusión. Eso significaría

que una profundidad de 50 mm para una extrusión de plano medio resultaría en 25 mm

de cada lado del plano del croquis.

Ángulo de salida - Aplica un ángulo de salida a la extrusión. El ángulo de salida de la

extrusión puede ser hacia dentro (el perfil se hace más pequeño al extruirse) o hacia

fuera.

Revolución

La operación de revolución requiere geometría simétrica de eje y una línea

constructiva (usada como el eje) en el croquis. Para utilizar la operación se debe

especificar una línea constructiva o línea croquizada como eje de revolución y el croquis

no debe cruzar el eje. Al igual que la operación Extruir, revolución tiene la opción de

realizar dos direcciones de ataque.

Eje de revolución: Seleccione un eje con respecto al que crear la revolución. Éste puede

ser una línea constructiva, una línea o una arista, según el tipo de

revolución creado.

-Dirección1: Define la operación de revolución en una dirección

desde el plano de croquis.

-Tipo de revolución: Configura la condición final de la operación

de revolución relativa al plano de croquis.

-Invertir dirección: Si fuera necesario, permite invertir la

dirección de la revolución. Hay una serie de opciones:

-Hasta profundidad especificada: Crea la revolución en una dirección desde el croquis. En

Ángulo en Dirección 1, se define el ángulo cubierto por la revolución.

-Hasta el vértice: Crea la revolución a partir del plano de croquis al vértice que especifique

en Vértice.

-Hasta la superficie: Crea la revolución a partir del plano de croquis a la superficie que

especifique en Cara/Plano.

-Equidistante de la superficie: Crea la revolución a partir del plano de croquis a una

equidistancia especificada desde la superficie que especifique en Cara/Plano. En

Equidistancia, ajuste la equidistancia. Si fuera necesario, seleccione Invertir equidistancia

para equidistanciar en la dirección opuesta.

-Plano medio: Crea la revolución en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido

contrario a las agujas del reloj desde el plano de croquis, que está ubicado en el medio del

Ángulo en Dirección 1 de la revolución.

-Fusionar resultado: (Sólo revoluciones de Saliente/Base). Fusiona el sólido resultante con

el sólido existente si es posible. Si no se selecciona, la operación crea un sólido

independiente.

-Dirección2: Utilizar esto es opcional. Después de rellenar Dirección1, se puede

seleccionar Dirección2 para definir la operación de revolución en la otra dirección a partir

del plano de croquis.

-Operación lámina: Permite crear una operación de revolución mediante una lámina de

un espesor determinado.

-Espesor de dirección 1: Configura el espesor del volumen de operación lámina para las

revoluciones de operación lámina tipo Una dirección y Plano medio.

-Contornos seleccionados: Utilice esta opción al crear una revolución utilizando contornos

múltiples.

Recubrir

La operación Recubrir permite darle forma a cuerpos haciendo uso de perfiles y

curvas guía. Recubrir crea una pieza mediante transiciones entre

perfiles. Un recubrimiento puede ser una base, un saliente, un

corte o una superficie. Un recubrimiento se crea mediante dos o

más perfiles. Sólo los puntos extremos (inicial y/o final) pueden

ser croquis de un punto, el resto debe ser de figuras cerradas. Un

sólo croquis 3D puede contener todas las entidades de croquis,

incluyendo curvas guía y perfiles. Si se utilizan líneas guía, se

debe tener cuidado de que éstas toquen los perfiles guía, puesto

que de otro modo no se puede completar la operación y va a salir

un error de falta de intersección. Una operación recubrir realiza

una fusión conjunta de varios perfiles. El orden de selección de

los perfiles es importante al realizar la función, por ello han de

ser elegidos en el orden en que se desarrolla la pieza.

Opciones de Recubrir

El PropertyManager contiene listas de selección de Perfil y

Curvas guía. También tiene opciones para determinar cómo

orienta el sistema las secciones durante el barrido. El cuadro de

diálogo se divide en cinco secciones o cuadros de grupos:

-Perfiles: Aquí se seleccionan los intervalos de control que darán forma a la pieza.

-Restricciones inicial/final: Esta opción la utilizaremos en caso de ser necesario un

direccionado específico de la operación en sus puntos iniciales y finales indistinto de la

posición de la curva o del perfil.

-Curvas Guía: Aquí deberemos seleccionar lo que como el nombre indica son las curvas

que guían la forma final de la pieza.

-Parámetros de línea constructiva: Permite seleccionar un cierto número de secciones de

verificación para la creación de la operación, hay que recordar que mientras más

secciones se tomen, mejor se adaptara la operación a la curva guía seleccionada, peo todo

esto a costa de un mayor tiempo de reconstrucción.

-Herramientas de croquizar: Para usar esta pestaña se requieren conocimientos de

croquizado 3D, por lo que la dejaremos para más adelante.

-Opciones: Aquí encontraremos cuatro casillas, a ser:

Fusionar caras tangentes: Esta opción permite que en caso de tener distintos solidos que

mediante la operación entren en contacto, estos se fusionen dando como resultado un

solo solido compuesto por los anteriores.

Cerrar Recubrimiento: Crea un sólido cerrado a lo largo de la dirección del recubrimiento.

Esto conecta el primer y el último croquis automáticamente.

Vista preliminar. Visualiza vistas preliminares sombreadas del recubrimiento. Desactive

esta opción para ver la ruta y las curvas guía solamente.

Fusionar resultado. Fusiona todos los elementos del recubrimiento. Desactive esta opción

si no quiere fusionar todos los elementos del recubrimiento.

-Operación Lámina: Permite crear una operación de recubrimiento con un espesor a

elección.

Barrer

La opción Barrer crea un corte o saliente que utiliza, al menos, dos partes de la

geometría, un Perfil y un Trayecto. El perfil (por regla general, un croquis cerrado) es la

forma de sección transversal que sigue el trayecto. El trayecto (normalmente un croquis o

curva de contorno abierto) se usa para orientar el perfil en el espacio. Se pueden agregar

otros componentes para definir aún más el barrido.

Se pueden usar una o varias Curvas guía para dar forma al perfil a medida que se

desplaza por el trayecto. Hay varias opciones para el croquis de perfil. Un barrido puede

usar un croquis de varios contornos como el perfil. Las reglas son similares a las de la

extrusión.

Opciones de barrido

El cuadro de grupo Opciones contiene uno o más de los siguientes controles,

dependiendo de si el barrido es un saliente o un corte, una operación base o una pieza

multicuerpo:

Tipo de orientación/torsión

Con un simple barrido, la orientación del perfil se controla

seleccionando Seguir trayecto, mantener normal constante,

Torsión a lo largo del trayecto o Torsión a lo largo del

trayecto con constante normal. Si el barrido incluye curvas

guía, la orientación del perfil puede controlarse eligiendo:

Seguir trayecto y 1ª curva guía, Seguir 1ª y 2ª curvas guía.

Tipo de alineación de trayecto

Se encuentra disponible cuando Seguir trayecto se selecciona

como el Tipo de orientación/torsión). Estabiliza el perfil

cuando hay fluctuaciones de curvaturas pequeñas y

desiguales a lo largo del trayecto que provocan una alineación

incorrecta del perfil. Las opciones son:

-Ninguno Alinea el perfil normal al trayecto. No se aplica

corrección.

-Torsión mínima (sólo para trayectos 3D) Impide que el perfil

se entrecruce consigo mismo al seguir el trayecto.

-Vector de dirección Alinea el perfil en la dirección

seleccionada para Vector de dirección. Seleccione entidades

para establecer el vector de dirección.

-Todas las caras Cuando el trayecto incluye caras colindantes,

permite que el perfil de barrido sea tangente a la cara

colindante donde sea posible geométricamente.

-Fusionar caras tangentes Con esta opción seleccionada, fusiona las caras tangentes y

crea una aproximación. Las caras planas, cilíndricas y cónicas no se fusionan.

-Mostrar vista preliminar Con esta opción activada, muestra una vista preliminar

sombreada del barrido, que cambia cuando se agregan componentes. Cuanto más

complejo es el barrido, más tarda en aparecer la vista preliminar.

-Fusionar resultado Con esta opción desactivada, el barrido genera otro sólido. Esta

opción no está disponible cuando el barrido es la primera operación de la pieza.

-Alinear con caras finales Con esta opción activada, continuará el barrido más allá del final

geométrico. Para obtener más información. Esta opción no está disponible cuando el

barrido es la primera operación de la pieza.

Diferencias entre Barrido y Recubrimiento

Se pueden crear muchas formas complejas tanto con el barrido como con el

recubrimiento. La herramienta que se utiliza para construir una pieza determinada

depende básicamente de la información de diseño que debe emplear. También hay ciertas

diferencias generales entre el barrido y el recubrimiento que influyen en el método

elegido. Fundamentalmente son las siguientes:

-El barrido utiliza un único croquis de perfil.

-El recubrimiento usa varios croquis de perfil.

Piense en la primera operación que debe realizarse para obtener una botella de plástico

como la que aparece en la ilustración de la derecha. Si trabaja con datos de diseño

consistentes en dos curvas que describen el contorno de la botella vista desde delante y

desde un lado, y la sección transversal es similar en toda la forma, puede crear la

operación con el barrido, usando curvas guía para controlar el eje mayor y menor de la

sección elíptica. Si los datos de diseño que tiene consisten en una serie de secciones

Transversales, puede usar el recubrimiento para construir la pieza. Es especialmente útil si

las secciones transversales son distintas.

Extrusión de cortes planos

Las operaciones Cortar (en todas sus variedades) se crean del mismo modo que los

salientes, con uno o varios croquis y una extrusión. El menú para crear una operación

Cortar es idéntico al utilizado para crear un saliente. La única diferencia es que un corte

elimina material mientras que un saliente lo agrega. Fuera de esta distinción, los

comandos son los mismos.

Asistente para taladro

El Asistente para taladro se utiliza para crear taladros especializados en un sólido. Puede

crear taladros simples, cónicos, refrentados y avellanados utilizando un procedimiento

paso a paso. Se puede elegir la cara en la que va a insertar el taladro y luego definir las

cotas del taladro y ubicarlo utilizando el Asistente para taladro.

Uno de los aspectos más intuitivos es que le permite especificar el tamaño del

taladro mediante el cierre que va dentro del mismo.

También puede colocar taladros en planos de referencia y caras no planas. Por

ejemplo, puede crear un taladro en una cara cilíndrica. El Asistente para taladro crea

taladros con distintas formas, como ser taladros avellanados y refrentados. El proceso

crea dos croquis, uno define la forma del taladro y el otro, un punto, localiza el centro.

El Asistente para taladro requiere que se seleccione o preseleccione una cara, no

un croquis.

La pestaña Favoritos permite guardar configuraciones de taladros para futuros

usos.

La pestaña Tipo de taladro permite indicar la forma general del taladrado, ya sea

refrentado, avellanado, taladro, tapón recto, macho roscador cónico o taladro de legado.

También aquí se elige el tipo de unidades a usar y el tipo de cabeza del tornillo.

La pestaña Especificaciones de taladro permite ajustar el tamaño del taladro

dependiendo de las unidades elegidas en la pestaña tipo de taladro. Aquí también se

determina el tipo de ajuste que tendrá el taladrado, ya sea cerrado, suelto o normal, lo

que modifica el diámetro de la perforación donde ajusta la rosca del tornillo. Los tamaños

también se pueden personalizar si es que no se utilizan piezas de unión normalizadas

seleccionando la opción Mostrar ajuste de tamaño personalizado.

La pestaña Condición Final permite elegir hasta que profundidad se desea realizar

el taladrado.

Finalmente, la pestaña Opciones permite seleccionar una distancia de cabezal, un

avellanado de lado derecho, un avellanado bajo cabeza y/o un avellanado lado izquierdo.

EJEMPLO

Tratando de aplicar la mayor cantidad de operaciones aprendidas en la unidad en

un ejemplo de aplicación, a continuación se verá paso a paso el desarrollo de un tornillo

de rosca métrica M8 de paso normal 1,25mm y diámetro de la broca de 6,8mm.

Comenzaremos creando un croquis de lo que será la parte roscada del tornillo:

Mediante la operación Revolución se creara el sólido:

Utilizaremos la cara superior del cilindro para crear un croquis que dará forma a la

cabeza del tornillo:

Mediante la función polígono, crearemos un hexágono y lo acotaremos como se

muestra a continuación:

Mediante una operación de extrusión de Saliente crearemos la cabeza del tornillo,

asegurándonos que la casilla “fusionar resultados” se encuentre activada. La norma indica

que la altura de la cabeza debe ser 0,8 veces el diámetro nominal, es decir 0,8x8=6,4mm:

Crearemos otro croquis sobre la cabeza del tornillo donde dibujaremos un circulo

que nos servirá para realizar el redondeo de los bordes:

Utilizaremos en esta ocasión la operación extruir corte donde modificaremos el

ángulo de salida a 60° e invertiremos el lado a cortar, con lo que Solidworks interpretara

que se desea mantener el material del interior del círculo:

Finalmente daremos forma a la parte inferior del tornillo mediante una operación

de Corte de Revolución. Para ello crearemos un croquis en el plano alzado como se

muestra:

Una vez realizado esto podemos dar por finalizado el ejemplo, ya que las

operaciones necesarias para realizar el roscado se verán en las unidades siguientes. Se

recuerda que es muy importante acotar apropiadamente todos los croquis ya que hacerlo

simplificara en gran medida el proceso de corrección o modificación del sólido.