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Pro/Engineer在液壓閥塊設計中的應用
發布時間：2017-09-01
引言
液壓閥塊在液壓系統中的重要性已被越來越多的人們所認識,其應用范圍也越來越廣泛。然而,一般的液壓集成閥塊都具有密集而復雜的立體孔道系統,其設計和加工是一項非常繁瑣而又極易出錯的工作。在如今,計算機輔助設計在液壓系統設計上的應用已越來越廣泛,尤其是在二維工程圖的繪制方面,極大地提高了工作的效率,而三維設計在液壓系統設計中的應用卻沒有二維設計應用得廣泛。本文結合某鋼廠粗軋液壓系統改造項目,利用三維軟件Pro/Engineer來設計液壓閥塊,并取得了良好的效果。
1液壓閥塊的一般設計步驟
設計液壓閥塊的一般步驟如圖1所示,從圖1中可以看出,液壓閥塊設計,首先根據廠家的要求畫出液壓閥塊的6個視圖,這對設計人員的空間想象能力有較高的要求,對于簡單的油路尚可,如果油路稍微復雜,就易出錯。而在打工藝孔、走油路這一步驟中,以往設計人員所用的二維軟件,設計周期長,容易考慮不全,當閥塊某個油路和工藝孔需要修改時,任務量相當大,多做了一些重復性工作,這樣浪費了設計時間。而運用Pro/E軟件,在三維環境中可以方便地修改設計人員認為不合理的尺寸,修改后的實體模型可以很迅速的反映出改變后的效果。
2Pro/ENGINEER軟件簡介
Pro/ENGINEER軟件是美國PTC公司推出的工程設計軟件,簡稱Pro/E。該軟件具有造型設計、零件設計、裝配設計、二維工程圖制作、結構分析和運動仿真等功能。行為建模器、機械設計技術和包絡簡體技術,加上其它新模塊,以及一種經過改進的“專為W indows環境設計”的圖形用戶界面,使Pro/E成為歷史上優秀的軟件之一。Pro/E推出很多版本,本文所運用的是Pro/E2001版本,它共有六大主模塊:(1)工業設計(CAID)模塊; (2)機械設計(CAD)模塊; (3)功能仿真(CAE)模塊; (4)制造(CAM)模塊;(5)數據管理(PDM)模塊; (6)數據交換(GeometryTranslator)模塊。而其中運用在液壓閥塊設計中最多的模塊是機械設計模塊。
3Pro/E軟件在液壓閥塊設計中的運用
在某鋼廠粗軋系統液壓改造線路中實際油路中有如圖2所示的液壓回路,所用的閥種類多、數量大。其設計要求如下: (1)油路P、T口都必須布置在閥塊底部; (2) 4個換向閥都采用板式連接,前都必須布置在閥塊的頂面;(3)測壓接頭必須布置在前端面; (4)其它閥不可布置在閥塊的底部; (5)閥塊整體重量不超過500kg。
從要求可以得出,液壓閥塊內含為數眾多的、形態尺寸各異的光孔、螺紋孔等,而且只有運用三維幾何造型軟件建造閥塊孔道體系的實體模型,才能夠最充分地表現它的復雜的內、外立體形狀,從不同的角度和在任意的剖面上,自動生成多個視圖和剖面圖,自動判斷任意空間上的點是在實體模型的外部還是內部,以便于設計者形象地進行孔系干涉校驗。根據要求在Pro/E軟件中設計液壓閥塊具體步驟如下:
(1)根據油路要求確定各閥最大尺寸,并估計閥塊的尺寸,在Pro/E軟件中繪出閥塊的外形實體,省去了畫液壓閥塊的6個視圖工作。
(2)根據要求在閥塊實體上布置閥的位置和走油路(打工藝孔),在這一步過程中,設計人員的油路可以清晰的從Pro/E軟件實體模型中反映出來,閥塊中油路之間的距離、深度都可以從圖中表達出來,有效避免了各油孔之間相互干涉。
(3)針對原理圖,在實體上核對閥的位置和工藝孔的深度、位置、大小。由于Pro/E有方便的三維視角,可以從各個不同的側面查看閥塊上工藝孔的定位尺寸和定形尺寸,以及油路的干涉問題。如果發現問題可以及時修改,而且很容易的進行重繪。真正做到了所見即所得的效果。最后形成的實體如圖3所示,可以滿足廠家對閥塊的要求。
(4)在修改正確后,利用Pro/E軟件的三維視圖生成二維視圖功能,快速、方便的完成該油路液壓閥塊的設計任務。而且可以在二維軟件修改不合習慣的尺寸。
從以上步驟可以看出,采用Pro/E軟件有幾個優點: (1)采用三維參數化Pro/E軟件進行設計,使形體轉換為可視、可分析、可修改、可進一步模擬加工的實體模型,以便設計人員能盡可能在設計階段發現問題,從而能夠擺脫繁重的繪圖工作,把主要精力放在對功能結構、原理等方面的分析和思考上,保證設計質量,提高設計的效率,避免產生廢品。(2)可以對實體模型進行不同視點的觀察,使閥體孔系的正確性檢查變得直觀可靠,對裝配體進行干涉檢查,提高一次性設計的成功率。(3)設計人員能輕松地重新構造自己的零件模型,并自動地更新二維工程圖。
4結論
液壓閥塊設計一直是液壓行業設計中的難點,倍受廣大液壓設計者的關注。Pro/E軟件功能強大,結構合理,操作簡便,對設計和分析液壓閥塊提供良好了途徑。從某鋼廠實際運用Pro/E軟件設計閥塊來看,該方法提高了液壓閥塊的精度和可靠性,降低了制造成本。
摘自：中國計量測控網
