SolidWorks軟件的液壓集成塊設(shè)計

2013-05-21  by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM  來源:仿真在線

介紹了應(yīng)用SolidWorks三維參數(shù)化軟件進行液壓集成塊設(shè)計的方法,通過液壓系統(tǒng)的設(shè)計實說明采用二維參數(shù)化軟件.對于提升設(shè)計手段、保證設(shè)計準(zhǔn)確性、縮短設(shè)計周期及提高一次性設(shè)計成功率具有工程實際意義.

作者: 丘銘軍 郭星良 謝世明 來源: 萬方數(shù)據(jù)
關(guān)鍵字: SolidWorks 液壓集成塊 三維實體 集成塊設(shè)計

0引言
   
SolidWorks是美國SolidWorks公司開發(fā)的CAD產(chǎn)品,基于Windows操作平臺,在技術(shù)內(nèi)核上基于先進的Parasolid圖形語言平臺,因而,在使用的方便性和技術(shù)的先進性兩方面均趨于完美。
   
    1  SolidWorks軟件的特點
   
    1.1  SolidWorks具有強大便捷的實體造型功能
   
采用參數(shù)化技術(shù),尺寸與模型交互驅(qū)動。各種圖元與該圖元的尺寸之間存在內(nèi)在聯(lián)系,因此改變圖元就會改變該圖元的尺寸。反之,改變尺寸,圖元也會發(fā)生相應(yīng)的變化。
   
采用特征造型技術(shù),特征相對于長方體、圓柱體等傳統(tǒng)單元兒何實體而言容易生成,由它們組合成各種實體。
   
    1.2  SolidWorks提供廣泛的工程應(yīng)用支持
   
SolidWorks提供剖視、測量、透視等功能,方便用戶了解造型的狀況。
   
SolidWorks軟件包括零件、裝配和工程圖3種建模環(huán)境,零件的幾何尺寸信息可以在3種環(huán)境之間實現(xiàn)互動更新,即用戶可以在其中仟意環(huán)境下操作零件模型,變更其尺寸和形狀、當(dāng)切換到其他環(huán)境中時,其中的零件模型會按照最新的變化結(jié)果進行自動更新,從而保持產(chǎn)品模型在各種環(huán)境中的一致性。
    
SolidWorks軟件提供了設(shè)計重用和設(shè)計系列化功能,通過設(shè)定模型中的可變參數(shù),可實現(xiàn)零件模型的系列化。
   
SolidWorks軟件可以生成裝配體的爆炸圖,以顯示各零件間的裝配關(guān)系,并目可以制作零件之間的動畫過程,從而生動地顯不裝配體各零件間的安裝關(guān)系。
   
    2利用SolidWorks設(shè)計液壓集成塊的流程
   
首先繪制草圖,然后通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作生成特征。經(jīng)過一系列的特征構(gòu)建,利用尺寸關(guān)系、幾何關(guān)系、方程式等在特征之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系,最終形成產(chǎn)品的零件造型。在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境中,所有相關(guān)的零件全部造型設(shè)計一完成后,便可進行裝配,生成裝配體。在裝配體環(huán)境中,可以進行運動仿真和+涉檢查,通過檢查結(jié)果,在該環(huán)境中可以對零件進行修改。具體流程如下:
   
(1)根據(jù)系統(tǒng)液壓原理圖和所選閥的情況,確定集成塊的尺寸.
   
(2)根據(jù)各閥在集成塊上的位置安排,首先確定進出油口位置,利用異型孔向?qū)蛇M出油孔,按設(shè)計要求確定孔徑和長度。再從離進油口最近的閥開始,將該閥對應(yīng)的連接板安裝尺寸以草圖形式畫在事先確定的安裝面上,利用異型孔向?qū)砂惭b螺紋孔和油孔。檢查該閥的油孔與進出油道的連通情況,如果不滿足要求,則適當(dāng)改變進出油口位置、該閥位置或?qū)?yīng)油孔的長度。然后,再設(shè)計下一個閥的位置和油孔的長度,直到把所有的閥都布置好。根據(jù)液壓原理圖,使應(yīng)相連的孔連通,不應(yīng)相連的孔保持一定的距離,這個距離通常視閥體材料而定,一般孔間距不應(yīng)小于5 mm。圖1為基于SolidWorks軟件的集成塊設(shè)計圖。
   

(3)將各閥、壓力變送器、接頭等各種元件安放到相應(yīng)的位置。檢查裝配體中各元件是否產(chǎn)生干涉,布局是否合理。如有問題,再進行相應(yīng)的調(diào)整,直到合適為止。圖2為基于SolidWorks軟件的三維裝配實體圖。
   

(4)根據(jù)所完成的零件圖,生成和輸出包含所有加工信息的工程圖。即利用SolidWorks軟件生成各種視圖,如三視圖和各種剖面視圖,完整反映油孔和各閥的安裝位置。
   
    3設(shè)計實例
   
    3.1確定集成塊的外形尺寸及各閥的相對安裝位置
   
圖3為某液壓系統(tǒng)原理圖實例,該集成閥塊由于安裝空間的限制,要求B油口直接疊加至油缸上;為了便于維護及更換液壓元件,要求元件盡可能安裝至閥塊的兩側(cè);為了便于接管,進出油口必須安裝至閥塊頂面與換向閥及壓力變送器同一安裝面上。
   
根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求,進油口P、回油口T、控制油口X、泄油口Y、電磁閥及壓力變送器安裝至集成塊頂面;液控單向閥、溢流閥、單向閥、截止閥及測壓接頭安裝至集成塊兩側(cè);油口A放至集成塊底面,便于與油缸連接。再參考閥的安裝尺寸及最大外形尺寸,初步確定閥塊外形尺寸為190 mmx200 mmx220 mm。
   

3.2生成集成塊設(shè)計三維圖及集成塊裝置總裝配圖
   
利用異型孔向?qū)蛇M油孔,按設(shè)計要求確定孔徑和初設(shè)長度。
   
從離進油口最近的電磁換向閥開始,利用異型孔向?qū)⒃撻y對應(yīng)的連接板安裝尺寸生成在集成塊頂面上。圖4中電磁閥連接板的所有安裝尺寸均以左上角的固定安裝螺紋孔為基準(zhǔn),改變閥安裝位置時只需更改基準(zhǔn)螺紋孔的連接尺寸,其他尺寸跟隨該尺寸自動刷新。在側(cè)面生成工藝孔,檢查該閥的油孔與進油道的連通情況(圖5) ,如果不滿足要求,則適當(dāng)改變進油口位置、該閥位置或?qū)?yīng)油孔的長度。
   
然后,再設(shè)計下一個閥的位置和油孔的長度,直到把所有的閥安裝面都布置好(圖6)。
   

    3.3集成塊裝置總裝配圖
   
將各閥安裝在集成塊相應(yīng)位置上,檢查各元件是否發(fā)生干涉,見圖7。如果發(fā)生干涉,重新修改集成塊布局圖。修改完畢后,可以在SolidWorks環(huán)境下直接生成工程二維視圖,見圖8。
   
    4結(jié)語
   
液壓集成塊采用二維參數(shù)化軟件進行設(shè)計,建立虛擬裝配環(huán)境,使分析和觀察的方式變得非常直觀,設(shè)計人員能盡可能在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)問題,從而能夠擺脫繁重的繪圖工作.把主要精力放在對系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)等方面的分析和思考上,保證設(shè)計質(zhì)量,提高設(shè)計效率。同時還可以對實體模型進行不同視角的觀察,使集成塊孔系的正確性檢查變得直觀可靠。對裝配體進行干涉檢查,提高一次性設(shè)計的成功率。

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