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Pro/Engineer在液压阀块设计中的应用
发布时间：2017-09-01
引言
液压阀块在液压系统中的重要性已被越来越多的人们所认识,其应用范围也越来越广泛。然而,一般的液压集成阀块都具有密集而复杂的立体孔道系统,其设计和加工是一项非常繁琐而又极易出错的工作。在如今,计算机辅助设计在液压系统设计上的应用已越来越广泛,尤其是在二维工程图的绘制方面,极大地提高了工作的效率,而三维设计在液压系统设计中的应用却没有二维设计应用得广泛。本文结合某钢厂粗轧液压系统改造项目,利用三维软件Pro/Engineer来设计液压阀块,并取得了良好的效果。
1液压阀块的一般设计步骤
设计液压阀块的一般步骤如图1所示,从图1中可以看出,液压阀块设计,首先根据厂家的要求画出液压阀块的6个视图,这对设计人员的空间想象能力有较高的要求,对于简单的油路尚可,如果油路稍微复杂,就易出错。而在打工艺孔、走油路这一步骤中,以往设计人员所用的二维软件,设计周期长,容易考虑不全,当阀块某个油路和工艺孔需要修改时,任务量相当大,多做了一些重复性工作,这样浪费了设计时间。而运用Pro/E软件,在三维环境中可以方便地修改设计人员认为不合理的尺寸,修改后的实体模型可以很迅速的反映出改变后的效果。
2Pro/ENGINEER软件简介
Pro/ENGINEER软件是美国PTC公司推出的工程设计软件,简称Pro/E。该软件具有造型设计、零件设计、装配设计、二维工程图制作、结构分析和运动仿真等功能。行为建模器、机械设计技术和包络简体技术,加上其它新模块,以及一种经过改进的“专为W indows环境设计”的图形用户界面,使Pro/E成为历史上优秀的软件之一。Pro/E推出很多版本,本文所运用的是Pro/E2001版本,它共有六大主模块:(1)工业设计(CAID)模块; (2)机械设计(CAD)模块; (3)功能仿真(CAE)模块; (4)制造(CAM)模块;(5)数据管理(PDM)模块; (6)数据交换(GeometryTranslator)模块。而其中运用在液压阀块设计中最多的模块是机械设计模块。
3Pro/E软件在液压阀块设计中的运用
在某钢厂粗轧系统液压改造线路中实际油路中有如图2所示的液压回路,所用的阀种类多、数量大。其设计要求如下: (1)油路P、T口都必须布置在阀块底部; (2) 4个换向阀都采用板式连接,前都必须布置在阀块的顶面;(3)测压接头必须布置在前端面; (4)其它阀不可布置在阀块的底部; (5)阀块整体重量不超过500kg。
从要求可以得出,液压阀块内含为数众多的、形态尺寸各异的光孔、螺纹孔等,而且只有运用三维几何造型软件建造阀块孔道体系的实体模型,才能够最充分地表现它的复杂的内、外立体形状,从不同的角度和在任意的剖面上,自动生成多个视图和剖面图,自动判断任意空间上的点是在实体模型的外部还是内部,以便于设计者形象地进行孔系干涉校验。根据要求在Pro/E软件中设计液压阀块具体步骤如下:
(1)根据油路要求确定各阀最大尺寸,并估计阀块的尺寸,在Pro/E软件中绘出阀块的外形实体,省去了画液压阀块的6个视图工作。
(2)根据要求在阀块实体上布置阀的位置和走油路(打工艺孔),在这一步过程中,设计人员的油路可以清晰的从Pro/E软件实体模型中反映出来,阀块中油路之间的距离、深度都可以从图中表达出来,有效避免了各油孔之间相互干涉。
(3)针对原理图,在实体上核对阀的位置和工艺孔的深度、位置、大小。由于Pro/E有方便的三维视角,可以从各个不同的侧面查看阀块上工艺孔的定位尺寸和定形尺寸,以及油路的干涉问题。如果发现问题可以及时修改,而且很容易的进行重绘。真正做到了所见即所得的效果。最后形成的实体如图3所示,可以满足厂家对阀块的要求。
(4)在修改正确后,利用Pro/E软件的三维视图生成二维视图功能,快速、方便的完成该油路液压阀块的设计任务。而且可以在二维软件修改不合习惯的尺寸。
从以上步骤可以看出,采用Pro/E软件有几个优点: (1)采用三维参数化Pro/E软件进行设计,使形体转换为可视、可分析、可修改、可进一步模拟加工的实体模型,以便设计人员能尽可能在设计阶段发现问题,从而能够摆脱繁重的绘图工作,把主要精力放在对功能结构、原理等方面的分析和思考上,保证设计质量,提高设计的效率,避免产生废品。(2)可以对实体模型进行不同视点的观察,使阀体孔系的正确性检查变得直观可靠,对装配体进行干涉检查,提高一次性设计的成功率。(3)设计人员能轻松地重新构造自己的零件模型,并自动地更新二维工程图。
4结论
液压阀块设计一直是液压行业设计中的难点,倍受广大液压设计者的关注。Pro/E软件功能强大,结构合理,操作简便,对设计和分析液压阀块提供良好了途径。从某钢厂实际运用Pro/E软件设计阀块来看,该方法提高了液压阀块的精度和可靠性,降低了制造成本。
摘自：中国计量测控网
