基于SolidWorks的阀门设计平台研究

论文摘要

参数化设计过程是指从功能分析到创建参数化模型的整个过程。参数化设计方法作为一种全新的设计方法现在已广泛被工业界所采用。它所具有的高效性、实用性等特点使其成为设计工作的发展方向。蝶阀产品绝大多数为定型产品,这些产品的系列化、通用化和标准化程度很高,这就为蝶阀产品的参数化设计提供了可靠的依据。同时随着国外成熟三维CAD软件在产品开发和设计领域的普及,其输出二维工程图模块一直是它的软肋。针对以上情况,本文基于SolidWorks对阀门的参数化设计及工程图标准化处理进行了研究,旨在提高我国的阀门自动化设计水平,推广现代CAD技术的应用。本文的主要内容有：第一,以Solidworks API函数及Visual Basic高级语言为工具,以动态链接库的形式,对Solidworks进仃二次开发。建立了两类常用蝶阀模型库,开发了蝶阀参数化建模程序,并在程序中集成了参数数据库,最后把程序封装生成*.dll动态链接库。第二,依照国标对Solidworks工程图标准化方法进行了研究。详细论述了与Solidworks输出工程图有关的系统选项和文件属性设置及模型规范化处理方法。定制了各种图号的标准图纸格式、工程图模板及材料明细表,在模板中应用了文件自定义属性链接功能,保证了模型信息自动读入时的准确性和唯一性。总结了Solidworks绘制工程图的技巧,把一些常用公差、尺寸添加为常用类型,把技术要求、标题栏制作成块,提高了工程图的出图效率。最后结合蝶阀参数化建模程序自动生成符合国标的工程图。第三,为了检验所设计产品的性能可靠性,本文利用ANSYS对蝶板标准模型进行了有限元强度和刚度分析,控制蝶板的最大变形量和最大等效应力在许用范围内保证了蝶阀的密封性能。此外还对三偏心蝶阀结构进行了一定的理论研究,分析了三偏心蝶阀的密封原理,推导了蝶板截面轮廓方程,为参数化设计提供了一定的理论依据。本文针对蝶阀开发的参数化设计系统对提高我国阀门设计水平有一定的现实意义,对三偏心蝶阀在我国的研究发展也起到了一定的推进作用。建立了工程图所需的各种标准模板,利用SolidWorks输出符合国标的工程图提高了Solidworks软件的自动化程度,有效的提高了企业的生产效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 蝶阀概况及技术进展
• 1.1.1 蝶阀结构演变
• 1.1.2 三偏心蝶阀国内外现状
• 1.2 CAD参数化技术及工程图标准化研究现状
• 1.2.1 参数化技术发展现状
• 1.2.2 三维CAD系统的工程图扩展研究现状
• 1.3 项目研究背景
• 1.4 本课题研究的内容和意义
• 第2章 三偏心蝶阀结构特点及蝶阀参数计算
• 2.1 三偏心蝶阀结构特点
• 2.1.1 三偏心蝶阀结构
• 2.1.2 三偏心结构密封原理
• 2.1.3 蝶板截面轮廓方程
• 2.2 传统蝶阀设计数据整理
• 2.2.1 蝶阀设计必须具备和掌握的数据及技术要求
• 2.2.2 三偏心蝶阀典型计算项目
• 2.3 本章小结
• 第3章 蝶阀的参数化设计
• 3.1 参数化技术
• 3.1.1 参数化设计技术简介
• 3.1.2 参数化设计的基本形式及实现手段
• 3.2 基于SolidWorks的蝶阀参数化建模
• 3.2.1 蝶阀三维模型库的建立
• 3.2.2 蝶阀参数化建模
• 3.3 蝶阀参数化建模实例
• 3.3.1 蝶板的参数化建模
• 3.3.2 蝶阀装配体的生成
• 3.4 本章小结
• 第4章 SolidWorks工程图标准化研究
• 4.1 SolidWorks工程图设计环境定制规范
• 4.1.1 建立工程图前模型文件的准备工作
• 4.1.2 SolidWorks系统选项和文件属性
• 4.1.3 工程图模板的定制与添加
• 4.1.4 材料明细表的定制
• 4.2 工程图标准化设计与实现
• 4.2.1 尺寸和注解
• 4.2.2 SolidWorks视图表达
• 4.2.3 自定义剖切线
• 4.3 蝶阀零部件工程图自动生成
• 4.3.1 蝶阀零部件工程图库的建立
• 4.3.2 自动生成工程图的程序化实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 三偏心蝶阀的结构力学特性计算
• 5.1 结构力学特性分析工具
• 5.2 有限元分析的基本原理
• 5.3 结构静力学分析
• 5.4 本章小节
• 第6章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢