solidworks在重型機(jī)器產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

《solidworks在重型機(jī)器產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、SolidWorks在重型機(jī)器產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

2、第1...主流三維CAD軟件SolidWorks在重工行業(yè)得到了普遍應(yīng)用，國(guó)內(nèi)許多重工企業(yè)購(gòu)置了SolidWorks軟件，并以此作為企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)。華泰重工制造有限公司是一家致力于散狀物料輸送設(shè)備及系統(tǒng)研發(fā)與制造的企業(yè)，主要產(chǎn)品包括臂式斗輪取料機(jī)、圓管帶式輸送機(jī)、裝船機(jī)、卸船機(jī)等。面對(duì)信息時(shí)代的挑戰(zhàn)，該公司提出了“實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)、高效率、低成本設(shè)計(jì)”的產(chǎn)品開發(fā)平發(fā)策略，于2004年向長(zhǎng)沙凱士達(dá)信息技術(shù)有限公司購(gòu)買了SolidWorks軟件、技術(shù)培訓(xùn)、參數(shù)化設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)航等相關(guān)服務(wù)，經(jīng)過(guò)兩年的推廣普及，建立了一個(gè)基于SolidWor

3、ks創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)。下文將討論重型機(jī)器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及基于SolidWorks的解決方案，總結(jié)一套可以推廣應(yīng)用的基于三維CAD軟件的重型機(jī)器的產(chǎn)品開發(fā)模式。一、重型機(jī)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)概述重型機(jī)器最顯著的特點(diǎn)是大。臂式斗輪取料機(jī)一般有30多米長(zhǎng)，是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機(jī)械，廣泛應(yīng)用于火電廠、港口碼頭、鋼鐵冶金、建材水泥、礦山、化工、煤炭與焦化廠等原料儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卸的連續(xù)作業(yè)。管式皮帶機(jī)通常有幾公里長(zhǎng)，是近二十年來(lái)在帶式輸送機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型散狀物料連續(xù)輸送設(shè)備，它克服了帶式輸送機(jī)固有的缺陷與使用范圍的局限性。特別適用于地

4、形條件復(fù)雜，必須跨繞建筑物或江河、街道、環(huán)保要求高、需封閉輸送的環(huán)境。廣泛應(yīng)用于冶金、建材、化工、火電及港口散貨碼頭等環(huán)境，輸送礦石、煤炭、原料、廢渣、垃圾等物料。重型機(jī)器的制造特點(diǎn)是定制化生產(chǎn)。臂式斗輪取料機(jī)和管式皮帶機(jī)均需要根據(jù)用戶的使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，幾乎沒(méi)有兩臺(tái)完全相同的產(chǎn)品。但是許多零部件是通用的，或者形狀相同或相近，而尺寸大小不一樣。所以，系列化、模塊化設(shè)計(jì)、配置設(shè)計(jì)是提高設(shè)計(jì)效率、降低生產(chǎn)成本的主要手段。重型機(jī)器的核心設(shè)計(jì)技術(shù)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析。大型設(shè)備一旦出現(xiàn)安全事故，損失會(huì)非常大，必須確保設(shè)計(jì)的安全性；同時(shí)重型機(jī)器要消耗大量的鋼材，在保證安全的前提下，要盡可能

5、降低成本。平衡安全與成本的主要手段是有限元分析。華泰重工的經(jīng)營(yíng)模式是以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，大量委外加工、到客戶現(xiàn)場(chǎng)裝配。公司的重點(diǎn)是經(jīng)營(yíng)品牌，保持設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，所以設(shè)計(jì)能力是企業(yè)核心的競(jìng)爭(zhēng)力。在選擇軟件時(shí)重點(diǎn)考核軟件支持大裝配的能力、支持配置設(shè)計(jì)的能力和面向設(shè)計(jì)過(guò)程的結(jié)構(gòu)有限元分析功能。二、設(shè)計(jì)流程的重組1.與SolidWorks軟件相適應(yīng)的設(shè)計(jì)流程傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程是基于二維CAD環(huán)境建立的，設(shè)計(jì)流程比較粗放，一般分為“功能設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)”三個(gè)階段，至于每個(gè)階段的定義和所涉及的工作內(nèi)容，專家們從不同的角度給出了不同的定義，沒(méi)有統(tǒng)一的約定。由于三維CAD軟件的應(yīng)用受到計(jì)算機(jī)硬件的限

6、制，基于三維CAD軟件的設(shè)計(jì)思路與基于二維CAD軟件的設(shè)計(jì)思路有很大的不同，如果按照二維的思維模式和設(shè)計(jì)流程使用三維CAD軟件，不但不能體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，可能反而表現(xiàn)出許多劣勢(shì)。要充分發(fā)揮三維CAD軟件的優(yōu)勢(shì)，必須探討一種新的設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)模式。基于SolidWorks所蘊(yùn)涵的現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和產(chǎn)品建模特點(diǎn)，建議將設(shè)計(jì)過(guò)程分為“功能設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、出工程圖”五個(gè)階段。因功能設(shè)計(jì)和出工程圖的定義比較清晰和統(tǒng)一，故此處不做討論，下面討論三維CAD模式的概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)的定義。（1）概念設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是確定各零部件之間的位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在SolidWork

7、s中利用布局草圖來(lái)實(shí)現(xiàn)概念設(shè)計(jì)，首先建立總裝配圖文件，在裝配文件中繪制一個(gè)或多個(gè)草圖，用草圖顯示每個(gè)零部件的位置，用“塊”定義零件的尺寸和形狀，拖動(dòng)零件檢查零部件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。概念設(shè)計(jì)階段形成的布局草圖是進(jìn)行方案討論和小組協(xié)同設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。使用布局草圖設(shè)計(jì)裝配體最大的好處是如果更改了布局草圖，則裝配體及其零件都會(huì)自動(dòng)隨之更新，達(dá)到改變一處即可快速地完成修改。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)有兩個(gè)，其一是為運(yùn)動(dòng)仿真分析和結(jié)構(gòu)有限元分析提供模型，凡是在分析中要忽略的細(xì)節(jié)（如小孔、倒角等）均不宜出現(xiàn)；其二是提供一個(gè)可以參加招投標(biāo)的原理性設(shè)計(jì)方案，招投標(biāo)中需要表達(dá)清楚地內(nèi)容都要清楚地表達(dá)，而

8、可以忽略的細(xì)節(jié)均省略。（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是清楚地表達(dá)與產(chǎn)品加工和裝配有關(guān)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。如零件模型中的倒角、螺釘孔、銷釘孔，裝配圖中的緊固件、標(biāo)準(zhǔn)件等。2.基于SolidWorks的重型機(jī)器設(shè)計(jì)流程以此對(duì)應(yīng)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程分解為五個(gè)階段。以臂式斗輪取料機(jī)的設(shè)計(jì)為例討論理想的設(shè)計(jì)流程、各階段的任務(wù)及人員職責(zé)。（1）功能設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是根據(jù)用戶的地理環(huán)境、輸送需求，確定斗輪機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及主要功能模塊。（2）概念設(shè)計(jì)由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人完成，首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分、確定各功能模塊是采用標(biāo)準(zhǔn)模塊，還是通過(guò)對(duì)已有的模