基于SolidWorks的碳鋼閥門吊耳系列化設(shè)計(jì)

1、    基于solidworks的碳鋼閥門吊耳系列化設(shè)計(jì)    吉元鑫劉曉凱兌亞貞張圓圓賈世林摘要：本文介紹了基于solidworks的碳鋼閥門吊耳系列化設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)計(jì)算到數(shù)據(jù)導(dǎo)入，最終驅(qū)動生成系列化模型的整個過程。關(guān)鍵詞：solidworks；吊耳；系列化0引言計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)經(jīng)過多年的發(fā)展，已日趨成熟，為了能縮短設(shè)計(jì)的時間，系列化、參數(shù)化設(shè)計(jì)成為必然。而solidworks在這些方面有著很大的優(yōu)勢，它是在windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的第一個基于windows的cad/cam/cae/pdm的桌面集成機(jī)械三維cad軟件。其以簡潔易用著稱，成為許多設(shè)計(jì)師的主要

2、設(shè)計(jì)工具。在原來，我們設(shè)計(jì)零件是先要查詢一些基本數(shù)據(jù)，然后代入計(jì)算公式，求得結(jié)果，然后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行繪圖，有時我們還要根據(jù)實(shí)際情況一遍遍對圖紙進(jìn)行修改。而這還僅僅只是一種規(guī)格的設(shè)計(jì)，如果有五個、十個、二十個乃至更多的規(guī)格，那這工作量可想而知。這樣不但浪費(fèi)了大量的時間，還消磨了設(shè)計(jì)者更多的精力。實(shí)際上，機(jī)械產(chǎn)品中很多零件在結(jié)構(gòu)上都具有一定程度的相似性，而相似零件的基本結(jié)構(gòu)只在某些細(xì)節(jié)或尺寸上存在差異。如果我們能夠?qū)@些不同規(guī)格的零件進(jìn)行批量化參數(shù)設(shè)計(jì)，然后用這些參數(shù)驅(qū)動我們的設(shè)計(jì)圖紙，那效率將十倍、百倍地提升。產(chǎn)品系列化設(shè)計(jì)的基本條件主要有：需系列化的零件其不同規(guī)格具有相同的核心技術(shù)和相同的

3、外形；零件系列化是面向市場需求的設(shè)計(jì)，并不是無明確目的的單純的系列化。本次以碳鋼閥體的吊耳為例，詳細(xì)介紹其整個參數(shù)化設(shè)計(jì)過程。1外形設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)計(jì)算前，我們需要先設(shè)計(jì)下吊耳的外觀形狀，用solidworks軟件做出一個模型圖（圖1）和工程圖（圖2）。2參數(shù)表設(shè)計(jì)參數(shù)表的設(shè)計(jì)包含兩部分，一部分是設(shè)計(jì)計(jì)算表格，另一部分是最終需要導(dǎo)入到軟件中的格式規(guī)范的參數(shù)表格，而我們最后要將這兩個表格的參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)只通過更改計(jì)算表格就可驅(qū)動圖紙模型的目的。第一步，計(jì)算表格的設(shè)計(jì)：先將查相關(guān)資料得到的參數(shù)列出，然后把相關(guān)的計(jì)算公式套進(jìn)excel表格中得出結(jié)果，然后與許用的相關(guān)參數(shù)比較驗(yàn)證結(jié)果。見圖3，由圖中數(shù)據(jù)

4、可知計(jì)算的實(shí)際剪應(yīng)力小于許用剪應(yīng)力，以上吊環(huán)數(shù)據(jù)正確。這時，我們可以將800-10行數(shù)據(jù)下拉復(fù)制，然后改動每一行不同規(guī)格閥門吊耳的數(shù)據(jù)，能在滿足應(yīng)力要求的情況下對閥門吊耳的數(shù)據(jù)有個整體的把握，形成有規(guī)律性的參數(shù)（這樣不會存在有大規(guī)格閥門的吊耳參數(shù)比小規(guī)格的還小的情況）。第二步，符合solidworks要求的參數(shù)表的設(shè)計(jì)：我們需要先查看一下solidworks中吊耳的模型的每個尺寸的代號，選中三維模型后，模型會顯示出各個尺寸的代號：一種是草圖尺寸如di草圖l，d2草圖l，d3草圖1；另一種是實(shí)體成型尺寸如di凸臺一拉伸1。而由solidworks導(dǎo)出的數(shù)據(jù)表格也是由這些數(shù)據(jù)形成的，那么我們只要在

5、外部表格中將這些尺寸按照上面的格式完成后導(dǎo)入其中就可以批量形成不同配置的實(shí)體。然后在設(shè)計(jì)計(jì)算表標(biāo)簽“sheetl”表中做的solidworks參數(shù)表，實(shí)際上我們可以將該表中的所有參數(shù)與標(biāo)簽“鑄鋼閥門吊耳”中的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣我們只需要更改設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)就可以同步至solidworks參數(shù)表，進(jìn)而驅(qū)動三維實(shí)體的形成。3參數(shù)導(dǎo)入，驅(qū)動三維點(diǎn)開solidworks界面上端的菜單欄中輸入-表格-設(shè)計(jì)表，然后選“來自文件”瀏覽選中我們做好的solidworks參數(shù)表，出現(xiàn)圖4，再點(diǎn)空白處，出現(xiàn)圖5，點(diǎn)確定。然后看圖6，吊耳配置出現(xiàn)了不同的閥門口徑，至此三維實(shí)體的系列化算是完成了。4不同口徑閥門的吊耳的工

6、程圖配置在閥門吊耳工程圖中，右鍵工程圖下方的標(biāo)簽復(fù)制，再粘貼，在出現(xiàn)的插入粘貼對話框時，直接確定，下方標(biāo)簽位置出現(xiàn)了一個新的標(biāo)簽，右鍵這個新的標(biāo)簽，重命名為800-10回車。然后我們還需要對每個視圖進(jìn)行配置，單獨(dú)選中各個視圖，在左側(cè)配置下拉菜單中選擇800-10確定，這樣800-10口徑的閥門吊耳就設(shè)置完成（見圖7），那么其他口徑閥門吊耳也用同樣的方法即可完成工程圖的配置（見圖8）。保存工程圖后我們還需要對圖紙的名稱和代號做個配置，這樣圖紙才算是完整了。先切換到三維實(shí)體界面，點(diǎn)開菜單欄，文件，屬性/配置特定，這時出現(xiàn)下面的對話框，點(diǎn)開應(yīng)用到菜單，可以看到好多不同的閥門口徑配置。我們先選中800

7、-10，然后在下面添加上圖紙標(biāo)題欄需要的屬性：如材質(zhì)、零件名稱、零件代號等。這樣800-10吊耳標(biāo)題欄數(shù)據(jù)就配置完了，同樣再逐個選中其他的口徑進(jìn)行配置，全部完成后確定即可。至此，我們的整個碳鋼閥門吊環(huán)基于solidworks的系列化、參數(shù)化設(shè)計(jì)算是完成了；后續(xù)假如還有其他口徑的閥門要設(shè)計(jì)吊耳，便可右鍵點(diǎn)擊系列零件設(shè)計(jì)表，在單獨(dú)窗口中編輯表格，按之前的方法將新的口徑的閥門吊耳數(shù)據(jù)增加上去，然后一步一步最終便能形成新的配置的工程圖。5結(jié)語隨著閥門結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，二維cad已經(jīng)不能滿足日常的設(shè)計(jì)需求，三維軟件正在不斷完善。solidworks軟件的設(shè)計(jì)思路非常符合我們在閥門設(shè)計(jì)工程中的思維方式，其全新的參數(shù)化設(shè)計(jì)勢必將成為我們當(dāng)今時代最有力的工具，它能有