变压吸附制氧是最近20年来新发展起来的制氧技术,以其为原理制造的制氧机被广泛应用于化工、冶金、环保及医疗卫生等部门。目前,国内大部分厂家在制氧机设计上仍处于二维模型阶段。
以实物模型设计为依据,用计算机绘制二维工程图,设计完成后需要制作实物样机。一旦设计方案修改,就必须重新制作实物样机,这样造成设计周期长,人力物力 投入大,设计一种新型的制氧机需要花费很长时间。随着计算机技术的发展,尤其是三维CAD技术的广泛应用,设计者在产品设计时,可以直接在计算机上构造三 维实体,使得制氧机的设计周期大大缩短。
SolidWorks软件采用人们熟悉的Windows界面进行三维模型设计,工作十分简便。本文着重介绍solidworks在新型小型制氧机设计中的应用,对三维CAD技术在新产品开发过程中的应用作了尝试和探索。
一、小型制氧机结构简介
新研制的小型制氧机采用分体式结构,压缩机和制氧主机各为一体。压缩机包括箱体、气体过滤器、无油空气压缩机、冷却器、和排风扇等。制氧主机包括箱体、吸附床、空气储罐、氧气储罐、电磁阀和控制面板等。
控制面板装有电源开关、压力表、流量调节器、流量计、出氧接嘴、手动排水阀。压缩机一体与制氧机主机之间的气路通过可拆卸的加强塑料管连接,并配有电路连接线。
二、三维实体设计过程
首先根据小型制氧机的产量、工艺和流程等技术指标,确定小型制氧机的各零部件的结构和尺寸,进行零部件设计;同时依据构思确定框架的基本结构和基本尺寸,进行钣金设计。
制氧主机零部件设计和框架结构设计完成以后,进行面板设计和内部结构设计。然后通过装配将设计好的零部件组装起来并与框架和面板进行装配,做干涉检验,如有问题,可返回修改,最终确定小型制氧机的三维实体模型。
设计人员再通过SolidWorks软件模块将设计好的三维模型,输入材质及光源背景渲染成图片,制作成动画演示,送与专家评审通过。最后,出工程图并进行样品加工。
1、零部件设计
SolidWorks有全面的零件实体建模功能和变量化的草图轮廓绘制功能,能够自动进行动态过约束检查。用SolidWorks的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆等功能可以更简便地得到要设计的实体模型。
用户可定义坐标系,可自动计算零部件的物理参数,进行可控制的几何测量;所有特征都可以用拖动手柄改变,并有动态的形状变化预览功能;可从独特的、支持Internet的特征模板中用拖动、放置操作引用特征;可进行变半径倒圆、指定区域倒圆、填角和圆角过渡等操作。
2、钣金设计
SolidWorks具有全相关的钣金设计功能。钣金件的设计,既可以先设计立体的产品,也可以先按平面展开图进行设计,再在零件的三维模型中定义折弯和折弯系数。
在钣金件的展开状态下定义多条折弯线,能展开圆柱形钣金件并进行细节形状的设计。SolidWorks中能进行自动折弯释放、多段一次折弯、切割已有的大角度折弯和翻边等操作,简化了设计的步骤;可共享已有的钣金特征库,钣金特征包括压槽、舌板、筋、突台和栅格等。
在SolidWorks中特征引用和添加等操作都只是简单的“拖动、放置”。在钣金件的展开状态下,生成相关的钣金特征阵列,在产品配置管理器中建立与不同折弯状态对应的配置,钣金件的工艺文件编制就变得容易了。
3、装配设计
在SolidWorks的装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件。不论是采用“自顶而下”方法还是采用“自底而上”的方法进行装配设计,SolidWorks都能以其易用的操作大幅度地提高设计效率。
为进行快速的装配设计,SolidWorks有一个鼠标引导的自动装配对准功能(Smart Mates),可以捕捉要定义装配关系的位置,能观察在完全动态的装配设计中可运动的零部件的运动形式?在调用大装配时,“轻化”零部件的功能可极大地提高运行速度。
通过产品配置管理器,设计者可以建立和修改指定产品配置,几何形状、装配关系、零部件颜色和其它属性都能在产品配置中控制。可用装配模型支持设计表创建和驱动产品配置,也可通过装配模型支持设计表的参数来控制产品配置的选择。
SolidWorks支持多重的子装配;在装配模型中,可进行前后关联的设计;在进行自动装配对准或关联的设计时,直接或间接地导出装配约束关系。
4、工程图样绘制
SolidWorks能快捷地生成完整的、符合实际产品需要的工程图样;由三维实体自动生成任何不同方向的视图、局部视图、剖视图和相关视图;在剖视图上自动生成剖面线。图纸和装配能自动相关地更新。
当图纸中的视图修改时,三维几何模型也随之改变,也可以人为控制相关的更新。能自动消除在视图的相关隐藏线,也可以进行人工有选择地消隐。在应用过程中,通过引用已定义的标注符号、文字说明和图纸模板,自然形成企业的标准。
有完整的尺寸和符号标注工具。在视图中可以控制三维模型中已有标注的显示,在视图上标注参考尺寸,并可以控制单个尺寸的表示方式、自动生成图纸中的材料明 细表。通过Windows的驱动程序,全线支持各种打印和绘图设备。在小型制氧机的基础上仅用了3天的时间就绘制约70张零部件工程图。
三、总结
使用SolidWorks软件进行小型制氧机的设计同以往相比,缩短了设计周期,减少了制氧机的设计费用,设计的精确性大大提高。目前,我国CAD应用的 初级阶段已基本结束,企业应用的目的正在逐渐向运用CAD求效益和提高产品的性能过渡?考虑到产品工艺规程、可制造性、可装配性等生产过程各阶段的要求, 特征造型软件已成为最佳之选。
SolidWorks作为一种功能比较强大的专门用于机械设计的三维特征造型软件,操作应用简单,并且具有较强的开放性,能缩短产品设计周期,减少新产品投放市场的风险,为新产品快速占领市场提供保证,因此,越来越受到工程设计人员的欢迎。
SolidWorks技术哪家强?肯定得来上海找梦勰,我们为客户提供SolidWorks Electrical、Simulation全方面的解决方案。
上海梦勰信息技术有限公司(微信搜索MengXie_SolidWorks,获取更多SolidWorks技术信息)
SolidWorks在小型制氧机设计中的应用
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发表于: 2015-06-25 11:49 阅读(339) 评论(0) 收藏 好文推荐

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