SolidWorks液压阀虚拟装配

2013-08-05 by:广州SolidworksUGCatia培训中心来源:仿真在线

SolidWorks液压阀虚拟装配

0 引言

新兴虚拟产品开发研究的重要内容之一就是进行产品的虚拟装配。虚拟装配的实现有助于解决零部件从设计到生产出现的一些技术问题,可以达到缩短产品研发周期、优化产品性能和降低设计生产成本等目的。通过运用SolidWorks软件可以在计算机上对已经建立的液压元件(以弹簧自动复位式手动三位四通换向阀为例)按照产品的装配关系完成三维虚拟装配,在此基础上应用软件提供的功能,进行装配零件之间的动、静态干涉检查,从而缩短产品制造与装配生产过程的时间,降低产品的装配成本,提高设计质量。

1 液压阀工作原理

弹簧自动复位式手动三位四通换向阀的结构如图1所示。用手操纵杠杆推动滑阀阀芯相对阀体移动,改变工作位置和通道的通断。手动换向阀的结构简单,动作可靠,有的还可人为控制阀口的大小,从而控制执行元件的速度。

2 液压阀主要零件的建模

以仿真为中心的虑拟装配,是在产品装配设计模型中融入仿真技术,并以此来评估和优化装配过程。从手动三位四通换向阀的工作原理可以看出,要进行液压阀的虚拟装配,首先要完成该阀组成零件的实体建模。手动三位四通换向阀主要由以下零件组成:阀体,阀芯,前盖,后盖,手杆,小轴,弹簧,弹簧座,销钉等。

(1)阀体的参数化设计

确定手动三位四通换向阀主体的外形尺寸,在上视基准面上建新绘制的草图,进行拉伸、切除,完全贯通,圆角等命令造型,完成螺纹孔的绘制。这样就完成了主阀体的参数化设计。

(2)前、后盖的参数化设计

前盖因为有内螺纹孔和内腔的存在,形状比较复杂,参数化设计时应特别注意。在前视基准面上绘制正方形,通过拉伸、圆角、草图绘制、切除、完全贯通等命令完成前盖造型设计,同理可完成后盖的造型设计。后盖造型如图3所示。

(3)阀芯的参数化设计

在前视基准面上新建一个草图通过旋转、拉伸、切除、完全贯通等命令完成阀芯的造型设计,如图4所示。

其他零件的参数化设计可参照主要零件的绘制过程完成。

3 液压阀的虚拟装配过程

应用SolidWorks软件进行装配体设计的思路:首先应把握装配体的主体结构,即对应的主体零件,先插入或先生成主体零件,再插入或生成其他零件,并依据其间的配合关系装配各个零件,最后完成装配体设计,具体设计流程所示。

3.1 确定装配层次

装配层次是由总装配体包含子装配体和零件组成。手动三位四通换向阀装配体由几大部件来组成,即前盖部分、阀体、阀芯和后盖部分等,几大部件由SolidWorks分别建模而成。因其结构较为简单,所以不涉及子装配体。

3.2 确定装配顺序

根据手动三位四通换向阀的结构尺寸、形式和各个部件间的约束关系,确定整个手动三位四通换向阀的装配顺序。选定手动三位四通换向阀的阀芯为基准进行装配。接下来将小轴、弹簧座、弹簧和密封圈装配起来,固定在阀芯上面。再接下来将手动三位四通换向阀的前盖、后盖和手杆装配起来。最后完成螺钉的装配。

3.3 确定装配约束

主要根据重合或垂直的标准配合形式对手动三位四通换向阀进行装配约束的确定。根据阀芯的轴心和装配好的小轴的轴心的重合,阀芯内大槽的表面和小轴大端表面的重合,完成了阀芯与小轴的配合。把阀体中间圆孔的轴线与阀芯的轴线,阀体一侧的表面与阀芯的大端面用重合,阀体侧面的一横边线与阀芯上的销形侧边线的垂直,完成主阀体的配合。用重合和同心这2个约束还可以完成弹簧座,弹簧,密封圈等小轴上其他零件的装配。根据前盖的后端面与装配体中阀体的右端面重合,螺钉孔的临时轴线与螺纹孔的临时轴线用重合来完成前盖和后盖的装配。

3.4 干涉检查

零件装配完成以后,要进行装配体的干涉检查,可以检查出移动或旋转零部件与其他零件之间的冲突。运用SolidWorks软件对手动三位四通换向阀的装配体进行干涉检查,发现该装配体没有干涉现象出现。

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