搜索SolidWorks在平筛设计中的应用
2013-05-24 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线
简要介绍了SolidWorks 软件的特点和功能以及使用此软件进行三维实体设计的流程。运用 SolidWorks 软件建立了高方平筛的三维实体模型,包括零部件设计、钣金设计、装配设计工程图样绘制等步骤。
高方平筛是面粉厂的三大主要设备之一,它主要用于各路磨下物的筛理和分级,还可用于食品、化工、医药、矿产等行业粉状物料的筛理和分级。目前,国内大部分粮机生产厂家在高方平筛的设计上还处于二维模型阶段,即以实物模型为依据,用计算机绘制二维工程图,设计完成后制作实物样机。从设计的观点看,人们头脑中所构思的设计对象是三维实体,用二维图形表示三维物体有很多局限性,而在三维模型的基础上进行装配设计和干涉检查可大大缩短产品设计周期。
SolidWorks 软件是一个功能强大的三维CAD软件,它有如下特点:
(1)SolidWorks 是基于 WINDOWS 图形界面进行三维设计,WINDOWS 的很多操作在 SolidWorks 中可直接应用,因此操作简便,容易学习。
(2)SolidWorks 的三维模型由零件、装配体和工程图形组成,它们是全相关的,如果对某零件模型进行修改,则包含此零件模型的装配体和工程图也会自动作相应的修改。这一功能解决了过去由于一处改动导致很多地方需要修改的问题。
(3)SolidWorks 支持国家标准,可开发支持GB标准的零件库。三维实体设计的过程见图 1。
1零部件及钣金设计
设计零件时,先在草图绘制区绘制草图,再通过特征建模技术对基体进行拉伸、切除或旋转等操作,然后对需要的实体部分进行倒角、抽壳、拔模等操作,最后用异型孔命令直接开螺纹孔,因此零件的设计非常方便、实用。高方平筛有非常多的钣金件,如筛箱和传动架的底板及顶板。SolidWorks 有专门的钣金件模块,设计时可先生成零件再转化为钣金件,也可以直接生成钣金件。本设计是直接生成钣金件。
2 装配设计
在装配设计中,采用自顶向下的设计思路,将高方平筛分为筛箱、传动架、横梁、转轴和偏重块几部分。每部分均采用自底向上的设计思路,将零件装配成筛箱装配体、传动架装配体(图 2)等,最后在总装图中进行装配,这样快捷、方便且效果很好。
在装配中有两个非常有用的装配关系设定方法,即配合和 SmartMates。SmartMates 可将零件自由拖动,辅助以旋转视图可将零件放于合适的位置进行装配。配合则可限制零件的运动,装配完毕后用 SmartMates 拖动一下,可知道是否完全约束。在高方平筛的设计中,角钢、槽钢均需与上、下板有三种以上的配合才可将之固定。装配时,可将各零件设置为不同的颜色,这样装配图将十分直观。装配完毕后可生成爆炸图。爆炸图有自动爆炸和手工爆炸两种方式,图3中采用的是先自动爆炸再辅助手工爆炸,最后画出爆炸直线,这样各零件之间的配合关系非常清楚、明了。
需指出的是 SolidWorks 中的零件、装配体和图是全相关的,即任何一处修改,则另外两部分也随之修改,这样就为设计提供了很大的方便。在装配过程中,总会发现有些零件配合不好或尺寸不符合要求,这时只需要回到零件设计处修改该零件,重新建模后装配体中的零件也随之改变。
3 工程图样绘制
三维模型渲染成图片,制成动画演示并送专家评审通过后,就需出工程图了。SolidWorks 能快捷地生成完整和符合实际生产需要的工程图样(图 4);由三维实体自动生成任何不同方向的视图、局部视图、剖视图和相关视图(图5);在剖视图上自动生成剖面线。在应用过程中,通过引用已定义的标注符号、文字说明和图纸模板可自然形成企业的标准图。SolidWorks 有完整的尺寸和符号标注工具,在视图中可以控制三维模型中已有标注的显示,在视图上标注参考尺寸,并可以控制单个尺寸的表示方法,自动生成图纸中的材料明细表。通过 Windows 配置的驱动程序,SolidWorks 全线支持各种打印和绘图设备。
4 结束语
使用 SolidWorks 软件对高方筛进行设计简单方便,大大缩短了产品设计周期,并可在设计期间提早发现产品的装配问题。目前粮机市场竞争激烈,产品更新换代加快,采用SolidWorks会提高企业的市场竞争力。对于后续的 CAE和CAM,只有在建立了三维实体模型后,才可对产品进行应力分析、疲劳分析、振动和噪声分析等一系列的分析工作,实现产品的虚拟设计,在产品生产出来之前及早发现产品的缺陷,这样会大大降低新产品的开发风险。
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