Inventor管路設計案例分享分支管路

1、Inventor管路設計案例分享 - 分支管路管路設計模塊是 Autodesk® Inventor® 部件環(huán)境中的附加模塊，它提供了在機械部件設計中創(chuàng)建完整管路系統(tǒng)的方法。設計人員在進行管路設計的時候，可以全局考慮管路的工藝性和三維空間的位置，從而縮短了開發(fā)的時間，提高管路設計的一次成功率，進而提高開發(fā)的效率和產(chǎn)品的質量。 1.需求描述有位客戶的產(chǎn)品是和壓力容器相關的，采用Inventor來做容器以及相關的管路設計。其中，有很多地方需要設計排空排污管，并且這些管路需要匯總到相應的總管路然后進一步處理、排放，如圖 11 匯總管路示意圖所示（圖中壓

2、力容器部分省略）。圖 11 匯總管路示意圖 在客戶的實際制造過程中，首先在總管的相應位置切出和支管路外徑相匹配的孔，然后將支管路焊接到總管上，這樣可以在保證密封性的前提下降低制造成本（不需要額外的管路配件）。另外，總管路的位置在設計的過程中經(jīng)常會根據(jù)實際情況調整，壓力容器上相應的分支管路出口有時也會根據(jù)整體的情況調整，所以希望分支管路能夠自動適應這些變化以減少在設計變更上所花費的時間。  所以，如何快速的基于壓力容器的出口和總管路的位置設計分支管路，并且滿足上面提到的兩點需求，是這位客戶面臨的挑戰(zhàn)。 2.解決方案 經(jīng)過和客戶溝通，分析客戶的具體需求，我們

3、發(fā)現(xiàn)，Inventor的管路模塊可以很好的解決這個問題。這里把解決的思路和大家分享一下。 2.1 自定義支管配件首先，Inventor中直接提供了對分支管路的支持，可以在總管上直接放置支管配件來確定支管路的位置，進而創(chuàng)建相應的支管路。Inventor自帶的資源中心中提供了一些支管配件供選用。（見圖 21支管配件） 圖 21支管配件 在這個案例中，因為客戶的實際制造過程是直接焊接，為了保證設計數(shù)據(jù)的準確性，同時不增加額外的生產(chǎn)成本。我們通過引入一個“虛擬的”支管配件來創(chuàng)建分支管路，這個支管配件中只包含一些必要的草圖線和工作點、面，沒有引入多余的重量和實體，

4、所以在外觀和物理屬性上可以和客戶的需求保持一致。同時，我們把這個支管配件的默認BOM表結構設置為“虛擬件”（可以在“工具”->“文檔設置”->“BOM表”中設置），這樣可以保證不影響最終的BOM表。（在文檔級別修改過之后，以后每次使用這個支管配件就不再需要單獨設置了。） 首先創(chuàng)建一個零件，用草圖線表示出總管和分支管的大小，然后把默認的BOM表結構設置為“虛擬件”。如果需要的話，可以創(chuàng)建iPart，這樣可以涵蓋不同直徑的總管和支管組合。最后將其編寫為管路模塊可以識別的支管配件（“管理”->“編寫”->“三維布管”）。限于篇幅，具體的編寫過程這里不再贅述。見圖 2

5、2 三維布管編寫器。 編寫后的支管配件可以發(fā)布到資源中心供其他人使用，也可以不發(fā)布，直接在管路中使用。 圖 22 三維布管編寫器 2.2 創(chuàng)建可以關聯(lián)更新的支管路有了符合客戶需求的支管配件后，接下來基于壓力容器的出口和總管路的位置設計分支管路。在總管上放置支管配件后，就可以創(chuàng)建連接支管配件和壓力容器出口的支管路。為了保證在后面的設計變更中分支管路可以正確的更新，關鍵是保證支管配件正確的關聯(lián)和更新。 首先在壓力容器的相應出口處根據(jù)設計結果放置配件，如閥門等。然后根據(jù)上游的設計結果及整體布局（總管位置及管徑）創(chuàng)建總管路，見圖 23 創(chuàng)建總管路。圖

6、23 創(chuàng)建總管路 在總管上放置支管配件時，實際上Inventor是先在管線上插入布線點，然后通過這個布線點來控制支管配件的位置，所以我們的目的就是讓這個布線點和壓力容器出口處的配件關聯(lián)起來。 2.2.1 插入布線節(jié)點根據(jù)支管的數(shù)目，在總管上插入布線節(jié)點，也就是分支管路的分支點。見圖24 插入布線節(jié)點。 圖 24 插入布線節(jié)點 因為布線節(jié)點需要和其他配件關聯(lián)，在管路模塊中，這種關聯(lián)可以通過約束來實現(xiàn)的，所以先把不必要驅動尺寸刪除。另外要注意的是，這種關聯(lián)現(xiàn)在是跨零件的關聯(lián)，我們使用“包括幾何圖元”命令把需要的幾何要素（比如配件的原始坐標面或者工作

7、面）“引用”到管路環(huán)境中，然后在布線節(jié)點和這些幾何圖元之間添加約束。這樣的話，布線節(jié)點就和相應配件的位置之間建立起了關聯(lián)關系。見圖 25 布線節(jié)點和配件的關聯(lián)。 圖 25 布線節(jié)點和配件的關聯(lián) 2.2.2 放置支管配件在布線節(jié)點（分支點）上放置前面編寫的支管配件，通過右鍵菜單中的“編輯配件方向”可以調整支管的開口方向。見圖 26 放置支管配件。 圖 26 放置支管配件 2.2.3 創(chuàng)建分支管路根據(jù)實際的情況創(chuàng)建分支管路，創(chuàng)建的時候要盡量考慮到設計變更時的情況，多用約束，少用或不用驅動尺寸。創(chuàng)建好管線之后，先檢查一下是否能關聯(lián)更新，最后再插入其他的配件以及用“填充管線”命令生成管路。見圖 27 創(chuàng)建分支管路。 圖