截止阀的三维参数设计.pdf

文章编号 100225855 2007 0520028202 作者简介吴洁1965 - ,女,辽宁沈阳人,副教授,从事机械传动和先进制造技术的研究和教学工作。 截止阀的三维参数设计 吴 洁,孙荣权 沈阳大学,辽宁 沈阳110044 摘要 介绍了应用设计软件Autodesk Inventor设计新型截止阀的方法,建立了截止阀零件 的三维参数模型。通过对未加工和生产的截止阀进行虚拟装配,达到降低新产品研发成本和缩短 研发周期的目的。 关键词 截止阀;三维参数设计; CAD 中图分类号 TH134 文献标识码 A Three2dimension parameter design of stop valve WU Jie , SUN Rong2quan Shenyang University , Shenyang 110044 , China Abstract The of design new stop valve on AutoDesk Inventor software is introduced in this paper.Three2dimension part models of stop valve are built , before processing and producing of stop valve , its assembly model is established.The cost of product development is reduced , and the period of product development is shortened. Key words stop valve ; three2dimension parameter design ; CAD 1 概述 阀门生产厂家和设计研究单位在进行新型截止 阀的研究和设计时,需生产出样机进行装配和实 验,以便进行设计的修改和完善。样机的生产和实 验要增加产品的研究成本和延长研制周期。如果在 研发的过程中引入计算机技术,适时适量的取代样 机的生产和实验,将会大大降低研发成本和周期。 本文介绍运用三维设计软件Autodesk Inventor对 新设计截止阀进行三维参数化设计,在不消耗材料 的情况下,进行虚拟装配的方法。 2 三维设计 新型截止阀图 1 由阀体、阀瓣、阀杆和手 轮等零部件组成。 211 主要零件三维建模 在零件三维建模前,应首先对零件的结构进行 分析,将复杂的零件结构分解成Inventor所建立的 基本特征要素,选择合理的顺序进行建模,虽然不 同的建模顺序可以建立相同的结构模型,但构建出 的模型却具有不同的可修改性及稳定性,在技术可 能的情况下,应尽可能地简化三维建模的特征结 构。 1.阀瓣 2.阀体 3.手轮 4.阀杆 图1 截止阀 Inventor包含建立复杂零件模型所需的完整的 82 阀 门 2007年第5期 实体造型特征。三维建模是从草图开始,用点、 线、圆弧和样条曲线来定义草图截面轮廓,然后运 用拉伸、旋转、放样和扫掠等草图特征命令,初步 创建三维模型,再利用倒角、倒圆角、打孔、抽壳 等放置特征命令,可以很方便地完成复杂零件模 型,所有特征是完全参数化的。在Inventor下典型 的建模流程为开始一个新的项目 ϖ创建一个新的零 件或部件文件 ϖ设置草图环境 ϖ创建草图几何形状 ϖ添加几何约束和尺寸 ϖ创建基础特征,比如使用 草图创建一个拉伸特征 ϖ创建其他特征,与基础特 征进行加、减 ϖ添加放置特征,如圆角和倒角 ϖ编 辑特征,使之符合设计要求。截止阀中的阀体是其 关键零件之一,以此为例图2 ,其他零件建模 过程与此类似。 图2 阀体模型 212 虚拟装配 进行零件装配时最重要的步骤就是对零部件进 行适当的约束。在Inventor中建立装配关系是用配 合、对准角度、相切和插入等装配约束命令,通过 对零件之间添加装配约束,方便将所有的零部件按 要求装配在一起。另外Inventor的自适应装配特性 使设计者不依靠参数或尺寸标注,只需指定零件之 间的装配关系,基于装配的“配合”关系自动确定 零件的尺寸和位置。 在装配环境中,调入零件设计环境中已建好的 零件三维模型,确定装配主干线和装配顺序,利用 Inventor提供的装配约束及自适应功能对零部件添 加装配约束生成图 3 。 213 装配干涉检查 在虚拟装配过程中,可以利用Inventor提供的 “静态干涉检查”和“机构运动干涉检查”功能判 断零部件之间有无干涉,以验证机构的动作与各个 零、部件设计的关系,查找设计不当之处,对零件 设计不合理的方面进行修改,真正体现了虚拟设计 的优越性。 图3 截止阀的三维虚拟装配 3 结语 采用基于三维实体造型设计,在计算机上建立 截止阀的装配模型,即将不同的零部件装成一个装 配体,其基本功能是定义不同零件之间的相对位置 约束关系,进行零件之间的动静态干涉检查,发现 零部件设计上的不合理结构部分,以改进设计。 参考文献 〔1〕 过小容,吴洁. Autodesk Inventor ProfessionalR9/ R10培训教 程 〔M〕.北京化学工业出版社, 2006. 〔2〕 陈定方,罗亚波,等.虚拟设计 〔M〕.北京机械工业出 版社, 2004. 〔3〕 Ying Tang. Modeling , design and scheduling of computer - in2 tegrated manufacturing and remanufacturing systems〔D〕. New Jersey New Jersey Institute of Technology , 2001. 5 - 8. 收稿日期 20071061 12 书讯 阀门选用手册 本书由机械工业出版社2002年出版发行,由陆培文、孙晓霞、 杨炯良编著。书中介绍了选用阀门所需的基础知识,选用阀门基本原则,以及各类阀门的具体选择方法和 有关数据资料,力求使用户通过本书能够选到性能可靠,经济耐用的阀门产品。全书1200余千字, 16开 本,书号ISBN7111087429 ,定价76100元/册。 每册加收书价10 的邮寄包装费。需要者,请与沈阳经济技术开发区开发大路15号沈阳阀门研究所 科技开发信息中心的尹玉杰联系。邮编 110142 电话 13840373900 E2mail web chinavalveinfo1net http / / www1chinavalveinfo1net 922007年第5期 阀 门