SOLIDWORKS上機(jī)實(shí)習(xí)

1、上海工程技術(shù)大學(xué) 材料成型CAD上機(jī)實(shí)習(xí)不銹鋼球閥的SOLIDWORKS上機(jī)實(shí)習(xí)一.實(shí)習(xí)任務(wù)基于UG軟件的基礎(chǔ)了解自學(xué)Solidworks軟件，利用Solidworks軟件建立一個(gè)實(shí)體模型，要求該模型具有實(shí)際用途，可以生產(chǎn)制造。具體要求如下：1.零件：零件個(gè)數(shù)不少于10個(gè)，零件必須包括拉伸/切除、旋轉(zhuǎn)、圓角、倒角、抽殼、筋、鏡向、陣列和異型孔等基本特征，及含有曲面、放樣、掃描等操作。2.裝配圖及其爆炸視圖。3.工程圖：包括尺寸、形位公差標(biāo)注，明細(xì)欄，技術(shù)要求。4.模具的型芯、型腔（或上下模）的三維造型。5.動(dòng)畫（爆炸動(dòng)畫、機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫）。二.產(chǎn)品介紹不銹鋼球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)

2、動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。完全平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小、直通的流道。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作和維修，不銹鋼球閥可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。 本類閥門在管道中一般應(yīng)當(dāng)水平安裝。不銹鋼球閥分類：不銹鋼氣動(dòng)球閥，不銹鋼電動(dòng)球閥，不銹鋼手動(dòng)球閥。不銹鋼球閥材質(zhì)分為304,316,321不銹鋼球閥。球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥芯來使閥門暢通或閉塞。球閥開關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu) 簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

3、球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類型的閥門，只有它的關(guān)閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。圖1 球閥基本結(jié)構(gòu)球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：浮動(dòng)球球閥：球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結(jié)構(gòu)，廣泛用于中低壓球閥。固定球球閥：球閥的球體是固定的，受壓后不產(chǎn)生移動(dòng)。固定球球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小

4、，適用于高壓和大口徑的閥門。為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。彈性球球閥：球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，密封比壓很大，依靠介質(zhì)本身的壓力已達(dá)不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質(zhì)。彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。球閥按其通道位置可分為直

5、通式，三通式和直角式。三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時(shí)保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。1、三通球閥在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu)，4面閥座的密封型式，法蘭連接少，可靠性高，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了輕量化2、三通球芯分T型和L型，使用壽命長，流通能力大，阻力小3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式，單作用式的特點(diǎn)是一旦動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。閥門型號通常應(yīng)表示閥門類型、驅(qū)動(dòng)方式、連接形式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、公稱壓力、密封面材料、閥體材料等要素。閥門型號的標(biāo)準(zhǔn)化對閥門的設(shè)計(jì)、選用、經(jīng)銷，提供了方便。

6、當(dāng)今閥門的類型和材料種類越來越多，閥門型號的編制也愈來愈復(fù)雜。我國雖然有閥門型號編制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但逐漸不能適應(yīng)閥門工業(yè)發(fā)展的需要。目前，閥門制造廠一般采用統(tǒng)一的編號方法；不能采用統(tǒng)一編號方法的，各生產(chǎn)廠可按自己的情況制訂出編號方法。圖2 閥門各部分代號樹狀圖一單元：閥門類型代號 類型 安全閥 蝶閥 隔膜閥 止回閥底閥 截止閥 節(jié)流閥 排污閥 球閥 疏水閥 柱塞閥 旋塞閥 減壓閥 閘閥 代號 A D G H J L P Q S U X Y Z 表1 閥門類型代號對照表當(dāng)閥門還具有其他功能作用或帶有其他特異結(jié)構(gòu)時(shí)，在閥門類型代號前再加注一個(gè)漢語拼音字母，按下表的規(guī)定。二單元：傳動(dòng)方式傳動(dòng) 電磁動(dòng)

7、電磁-液動(dòng) 電-液動(dòng) 蝸輪 正齒輪 傘齒輪 氣動(dòng) 液動(dòng) 氣-液動(dòng) 電動(dòng) 手柄手輪 代號 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 無代號 表2 閥門傳動(dòng)方式對照表安全閥、減壓閥、疏水閥、手輪直接連接閥桿操作結(jié)構(gòu)形式的閥門，本代號省略，不表示；對于氣動(dòng)或液動(dòng)機(jī)構(gòu)操作的閥門：常開式用6K、7K表示；常閉式用6B、7B表示；防爆電動(dòng)裝置的閥門用9B表示。三單元：連接形式連接方式內(nèi)螺紋外螺紋兩不同連接法蘭焊接對夾卡箍卡套代號 1 2 3 4 6 7 8 9 表3 閥門連接形式對照表四單元：閥體材料 閥體材料 鈦及鈦合金 碳鋼 Cr13系不銹鋼 鉻鉬鋼 可鍛鑄鐵 鋁合金 18-8系不銹鋼 球墨鑄鐵 Mo2

8、Ti系不銹鋼 塑料 銅及銅合金 鉻鉬釩鋼 灰鑄鐵 代號 A C H I K L P Q R S T V Z 表4 閥門連接形式對照表球閥具有許多優(yōu)點(diǎn)：1 流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。2 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。3 緊密可靠，球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。4 操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。5 維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。6 在全開或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時(shí)，不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。7 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高

9、壓力都可應(yīng)用。球閥已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小?圖3 常用球閥四.實(shí)習(xí)成果展示經(jīng)歷了為期一周的Solidworks軟件自學(xué)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與UG軟件對比發(fā)現(xiàn)，Solidworks軟件有著更加強(qiáng)大的草圖拉伸功能，對于某些結(jié)構(gòu)明了，形狀對稱的零件具備更高效的建模能力，而且Solidworks更容易上手，軟件難度是UG軟件的一半不到。圖4 閥體零件圖4中的閥體零件采用了拉伸、倒圓、倒角、簡單孔等造型方法。圖5 球芯零件圖5中的球芯零件采用了回轉(zhuǎn)、拉伸切除、簡單孔等造型方法。圖6 閥桿零件圖6中的閥桿零件采用了拉伸拔模、拉伸切除等造型方法。圖7 閥體接

10、頭零件圖7中的閥體零件采用了拉伸、拉伸切除、加強(qiáng)筋、倒圓、倒角、簡單孔等造型方法。圖8 圓柱銷零件圖8中的閥體零件采用了草圖加掃描的造型方法。圖9 掃描特征應(yīng)用圖10 球閥裝配體圖11 球閥內(nèi)部裝配展示根據(jù)圖7、圖8可以清晰地看到球閥的工作結(jié)構(gòu)，了解其工作原理。利用扳手的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)球芯的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)中部孔的朝向從而控制液體的流動(dòng)。圖12 球閥裝配體爆炸圖圖13 球閥裝配圖圖14 閥體接頭零件圖圖15 閥體接頭零件放大圖五.Solidworks模具設(shè)計(jì)模塊Solidworks為模具設(shè)計(jì)提供了專門的工具條，可以就給定的零件進(jìn)行了拔模分析，生成分型面。模具設(shè)計(jì)的主要工作是得到型芯和型腔零

11、件，Solidworks模具工具可以方便快捷地分析零件是否能夠拔模，并能迅速地制作出型芯型腔零件。Solidworks提供的模具設(shè)計(jì)工具可以創(chuàng)建高價(jià)值的復(fù)雜模具，縮短研制周期，并降低整個(gè)模具設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)大錯(cuò)誤的可能。圖14 注塑零件建模建好模型后，根據(jù)零件的工藝特點(diǎn)選取好分型面，進(jìn)入到Solidworks的模具模塊進(jìn)行型芯和型腔的創(chuàng)建。圖15 上模模型圖16 下模模型模具三維造型的方法：1、 生成零件鑄造毛坯并保存“零件毛坯”。2、 生成零件基體并保存為“零件基體”。3、 準(zhǔn)備過渡裝配體：(i) 新建裝配體文件并保存為“過渡裝配體”。(ii) 平鋪窗口，將“模具基體”拖入裝配體中，將模具基體

12、的坐標(biāo)原點(diǎn)與裝配體的原點(diǎn)重合。(iii) 將毛坯零件插入裝配體。(iv) 右擊裝配體，選擇“屬性”單擊“顏色”單擊“高級”將“透明度”拖動(dòng)到70左右位置，關(guān)閉窗口。(v) 將毛坯零件放入模具基體中心。4、 生成模具型腔。(i) 單擊設(shè)計(jì)樹中“”模具基體零件，單擊裝配體工具欄中“編輯零件”按鈕。(ii) 單擊鑄模工具欄上“型腔”按鈕，“縮放類型”選“零部件重心”，“縮放系數(shù)”設(shè)為“2”，選擇“均勻”。單擊“確定”。(iii) 再次單擊“型腔”按鈕，返回裝配體編輯模式(iv) 保存裝配體5、 切割模具(i) 在過渡裝配體窗口中，單擊“文件”中“派生零部件”。(ii) 單擊“等軸側(cè)”工具，單擊“隱藏

13、線變暗”按鈕，以便觀察模具基體內(nèi)部型腔。(iii) 在零件右端面創(chuàng)建新草圖(iv) 選擇型腔端面邊線，單擊“草圖繪制工具”中“轉(zhuǎn)換實(shí)體引用”，將此邊線投影至新建草圖上，生成一個(gè)直線實(shí)體。(v) 單擊直線將其兩端點(diǎn)拖動(dòng)拉長，超出模具基體高度。(vi) 點(diǎn)擊“切除拉伸”，選“完全貫穿”方向1切除，生成一模具。(vii) 保存該零件為“下模”(viii) 重復(fù)以上操作，(vi)切除方向換為反向，得另一模具，保存為下模。實(shí)驗(yàn)心得CAD/CAM上機(jī)實(shí)習(xí)也已經(jīng)接近尾聲，通過這兩周我在UG軟件學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了Solidworks的入門學(xué)習(xí)，Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點(diǎn)，而且 SolidWorks能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以