SolidWorks液壓閥虛擬裝配

2013-08-05 by:廣州SolidworksUGCatia培訓(xùn)中心來源:仿真在線

SolidWorks液壓閥虛擬裝配

0 引言

新興虛擬產(chǎn)品開發(fā)研究的重要內(nèi)容之一就是進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬裝配。虛擬裝配的實(shí)現(xiàn)有助于解決零部件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)出現(xiàn)的一些技術(shù)問題,可以達(dá)到縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、優(yōu)化產(chǎn)品性能和降低設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本等目的。通過運(yùn)用SolidWorks軟件可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)已經(jīng)建立的液壓元件(以彈簧自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)三位四通換向閥為例)按照產(chǎn)品的裝配關(guān)系完成三維虛擬裝配,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用軟件提供的功能,進(jìn)行裝配零件之間的動(dòng)、靜態(tài)干涉檢查,從而縮短產(chǎn)品制造與裝配生產(chǎn)過程的時(shí)間,降低產(chǎn)品的裝配成本,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 液壓閥工作原理

彈簧自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)三位四通換向閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示。用手操縱杠桿推動(dòng)滑閥閥芯相對(duì)閥體移動(dòng),改變工作位置和通道的通斷。手動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)作可靠,有的還可人為控制閥口的大小,從而控制執(zhí)行元件的速度。

2 液壓閥主要零件的建模

以仿真為中心的慮擬裝配,是在產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)模型中融入仿真技術(shù),并以此來評(píng)估和優(yōu)化裝配過程。從手動(dòng)三位四通換向閥的工作原理可以看出,要進(jìn)行液壓閥的虛擬裝配,首先要完成該閥組成零件的實(shí)體建模。手動(dòng)三位四通換向閥主要由以下零件組成:閥體,閥芯,前蓋,后蓋,手桿,小軸,彈簧,彈簧座,銷釘?shù)取?

(1)閥體的參數(shù)化設(shè)計(jì)

確定手動(dòng)三位四通換向閥主體的外形尺寸,在上視基準(zhǔn)面上建新繪制的草圖,進(jìn)行拉伸、切除,完全貫通,圓角等命令造型,完成螺紋孔的繪制。這樣就完成了主閥體的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

(2)前、后蓋的參數(shù)化設(shè)計(jì)

前蓋因?yàn)橛袃?nèi)螺紋孔和內(nèi)腔的存在,形狀比較復(fù)雜,參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意。在前視基準(zhǔn)面上繪制正方形,通過拉伸、圓角、草圖繪制、切除、完全貫通等命令完成前蓋造型設(shè)計(jì),同理可完成后蓋的造型設(shè)計(jì)。后蓋造型如圖3所示。

(3)閥芯的參數(shù)化設(shè)計(jì)

在前視基準(zhǔn)面上新建一個(gè)草圖通過旋轉(zhuǎn)、拉伸、切除、完全貫通等命令完成閥芯的造型設(shè)計(jì),如圖4所示。

其他零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)可參照主要零件的繪制過程完成。

3 液壓閥的虛擬裝配過程

應(yīng)用SolidWorks軟件進(jìn)行裝配體設(shè)計(jì)的思路:首先應(yīng)把握裝配體的主體結(jié)構(gòu),即對(duì)應(yīng)的主體零件,先插入或先生成主體零件,再插入或生成其他零件,并依據(jù)其間的配合關(guān)系裝配各個(gè)零件,最后完成裝配體設(shè)計(jì),具體設(shè)計(jì)流程所示。

3.1 確定裝配層次

裝配層次是由總裝配體包含子裝配體和零件組成。手動(dòng)三位四通換向閥裝配體由幾大部件來組成,即前蓋部分、閥體、閥芯和后蓋部分等,幾大部件由SolidWorks分別建模而成。因其結(jié)構(gòu)較為簡單,所以不涉及子裝配體。

3.2 確定裝配順序

根據(jù)手動(dòng)三位四通換向閥的結(jié)構(gòu)尺寸、形式和各個(gè)部件間的約束關(guān)系,確定整個(gè)手動(dòng)三位四通換向閥的裝配順序。選定手動(dòng)三位四通換向閥的閥芯為基準(zhǔn)進(jìn)行裝配。接下來將小軸、彈簧座、彈簧和密封圈裝配起來,固定在閥芯上面。再接下來將手動(dòng)三位四通換向閥的前蓋、后蓋和手桿裝配起來。最后完成螺釘?shù)难b配。

3.3 確定裝配約束

主要根據(jù)重合或垂直的標(biāo)準(zhǔn)配合形式對(duì)手動(dòng)三位四通換向閥進(jìn)行裝配約束的確定。根據(jù)閥芯的軸心和裝配好的小軸的軸心的重合,閥芯內(nèi)大槽的表面和小軸大端表面的重合,完成了閥芯與小軸的配合。把閥體中間圓孔的軸線與閥芯的軸線,閥體一側(cè)的表面與閥芯的大端面用重合,閥體側(cè)面的一橫邊線與閥芯上的銷形側(cè)邊線的垂直,完成主閥體的配合。用重合和同心這2個(gè)約束還可以完成彈簧座,彈簧,密封圈等小軸上其他零件的裝配。根據(jù)前蓋的后端面與裝配體中閥體的右端面重合,螺釘孔的臨時(shí)軸線與螺紋孔的臨時(shí)軸線用重合來完成前蓋和后蓋的裝配。

3.4 干涉檢查

零件裝配完成以后,要進(jìn)行裝配體的干涉檢查,可以檢查出移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)零部件與其他零件之間的沖突。運(yùn)用SolidWorks軟件對(duì)手動(dòng)三位四通換向閥的裝配體進(jìn)行干涉檢查,發(fā)現(xiàn)該裝配體沒有干涉現(xiàn)象出現(xiàn)。

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