SolidWorks液壓閥虛擬裝配

2013-08-05 by:廣州SolidworksUGCatia培訓中心來源:仿真在線

SolidWorks液壓閥虛擬裝配

0 引言

新興虛擬產品開發研究的重要內容之一就是進行產品的虛擬裝配。虛擬裝配的實現有助于解決零部件從設計到生產出現的一些技術問題,可以達到縮短產品研發周期、優化產品性能和降低設計生產成本等目的。通過運用SolidWorks軟件可以在計算機上對已經建立的液壓元件(以彈簧自動復位式手動三位四通換向閥為例)按照產品的裝配關系完成三維虛擬裝配,在此基礎上應用軟件提供的功能,進行裝配零件之間的動、靜態干涉檢查,從而縮短產品制造與裝配生產過程的時間,降低產品的裝配成本,提高設計質量。

1 液壓閥工作原理

彈簧自動復位式手動三位四通換向閥的結構如圖1所示。用手操縱杠桿推動滑閥閥芯相對閥體移動,改變工作位置和通道的通斷。手動換向閥的結構簡單,動作可靠,有的還可人為控制閥口的大小,從而控制執行元件的速度。

2 液壓閥主要零件的建模

以仿真為中心的慮擬裝配,是在產品裝配設計模型中融入仿真技術,并以此來評估和優化裝配過程。從手動三位四通換向閥的工作原理可以看出,要進行液壓閥的虛擬裝配,首先要完成該閥組成零件的實體建模。手動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,銷釘等。

(1)閥體的參數化設計

確定手動三位四通換向閥主體的外形尺寸,在上視基準面上建新繪制的草圖,進行拉伸、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化設計。

(2)前、后蓋的參數化設計

前蓋因為有內螺紋孔和內腔的存在,形狀比較復雜,參數化設計時應特別注意。在前視基準面上繪制正方形,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計,同理可完成后蓋的造型設計。后蓋造型如圖3所示。

(3)閥芯的參數化設計

在前視基準面上新建一個草圖通過旋轉、拉伸、切除、完全貫通等命令完成閥芯的造型設計,如圖4所示。

其他零件的參數化設計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

應用SolidWorks軟件進行裝配體設計的思路:首先應把握裝配體的主體結構,即對應的主體零件,先插入或先生成主體零件,再插入或生成其他零件,并依據其間的配合關系裝配各個零件,最后完成裝配體設計,具體設計流程所示。

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。因其結構較為簡單,所以不涉及子裝配體。

3.2 確定裝配順序

根據手動三位四通換向閥的結構尺寸、形式和各個部件間的約束關系,確定整個手動三位四通換向閥的裝配順序。選定手動三位四通換向閥的閥芯為基準進行裝配。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。最后完成螺釘的裝配。

3.3 確定裝配約束

主要根據重合或垂直的標準配合形式對手動三位四通換向閥進行裝配約束的確定。根據閥芯的軸心和裝配好的小軸的軸心的重合,閥芯內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,閥體一側的表面與閥芯的大端面用重合,閥體側面的一橫邊線與閥芯上的銷形側邊線的垂直,完成主閥體的配合。用重合和同心這2個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,螺釘孔的臨時軸線與螺紋孔的臨時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,要進行裝配體的干涉檢查,可以檢查出移動或旋轉零部件與其他零件之間的沖突。運用SolidWorks軟件對手動三位四通換向閥的裝配體進行干涉檢查,發現該裝配體沒有干涉現象出現。

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