基于SolidWorks在产品一体化中的应用

小小红太阳

当零件建模和装配体装配完成后，转入工程图绘制。通过模型天生快速正确的工程视图，因为模型和图纸尺寸相联系关系，并能自动天生尺寸标注，设计职员不必再进行尺寸核算，减少了设计中的人为差错和工作量，设计职员主要工作是对尺寸标注进行修改，以知足尺度化和图面美观的要求。标注基本符合国标要求，能够很好地知足工程图绘制需要和严格的航天尺度化要求。


对已经做好的装配体，采用COSMOSWorks 进行模态分析。确定产品固有模态在使用环境中不会发生共振。


对已经做好的装配体，采用SOLIDWORKS的运动仿真软件COSMOSMotion  进行运动仿真，根据任务书给定的前提和设计相关参数，可以模拟产品的不同运动状态，检修产品的运念头能。


对装配体的流动件进行运动碰撞检查，查看限位运动的碰撞情况；对所有零部件进行干涉检查，查看装配情况和零部件模型的精确程度。


对已经装配好的装配体可进行切除和钻孔操纵，真实模拟装配加工过程。该项命令对零件模型没有影响，只反映在装配体和装配图中。

SolidWorks 自带有Toolbox三维尺度件库，拥有大量参数化的尺度件，可从中选取不同尺度，不同尺寸的各种尺度件进行智能装配，进步了装配效率。

对需要阵列的零部件，可在装配完一个零部件后，执行零部件阵列命令，进行快速装配。


对于某些左右对称的零部件，只作出单边的零部件，再执行镜像零部件命令，让软件自动天生新的对称零部件，简化了零件建模数目和过程，缩短了零件建模时间，并且还能跟着源零部件的改动做相应的改动。

对产品中的某些零件，其尺寸是和其他零件相联系关系的，并且不是主要结构件，因此不单独进行零件建模，而是在装配体中天生新零件，以保证尺寸的联系关系性。

在零件模型中，由于有些零件需要在工程图中显示倒角，但在装配体中无需显示倒角，因此利用SolidWorks 2004多配置功能，在统一个设计文档中做成有倒角和无倒角的两个零件模型，分别用于工程图的绘制和装配体的装配。

根据方案设计中的产品模型，按产品的建模顺序将方案设计中模型的各个特征转化成单个零件模型。

在对产品进行完方案设计后，即可转入技术设计。因为大量的前期工作均在方案设计阶段就已经完成，后面的设计就相对简朴和快捷。

优化设计采用的是COSMOSWorks  中的优化设计功能。主要是对产品的悬臂结构进行优化。如图1所示，取下支撑管到悬臂的间隔L2、L3和斜拉杆L1的间隔为优化参数，悬臂到回转轴间隔L，悬拉臂的高度H，加载力F均为定值，约束点A、B位置不变， 取整体应力最小值为优化目标，目标差值在5％内即休止运算。为减少计算时间和计算量，对模型进行了一些简化和缩比。

该产品结构件众多、复杂，尺寸较大，相关参数众多，如对整体结构尺寸进行优化，将花费大量时间，且硬件设备不足，无法支撑优化设计时消耗的资源，因此只对枢纽结构的枢纽尺寸进行优化设计。

该产品同以往产品比拟，该产品要求的承载大了良多，整体采用悬臂结构，而所要求的产品重量、形状尺寸都没有相应加大，由此决定了产品必需在知足强度要求的条件下进行优化设计，最大程度地减轻重量，知足任务要求。

当产品的初步结构建立起来以后，必需对产品进行结构分析，以确保产品知足强度要求。如采用传统的计算方法，计算过程复杂且结果简朴，不能完整反映产品实际的受力状况。由此采用SolidWorks 的插件COSMOSWorks 进行有限元分析，它的操纵菜单集成在SolidWorks  软件中，功能齐全，分析过程快捷、简朴，无须进行模型转换即可进行受力分析，极大地缩短了分析时间，在产品的方案设计中，对产品的结构修改均参考有限元分析的结果进行，在对产品进行了上百次的结构修改和有限元分析后，基本确定产品结构。

对于方案设计时的零件建模，需要留意的是各个特征之间的尺寸标注尽量相互无关（特征之间是联系关系的除外），避免在方案修改时，因为特征或者尺寸的修改导致整体建模的失败。

在产品设计初期，设计依据是任务书中的一些相关参数。因为产品的相关参数变动较大，无法完全继续传统的产品结构，需要重新设计产品结构。对于这样变动较大的结构设计，如采用传统的设计方法，即先设计零件再组装成装配体的话，将花费大量的时间，设计周期无法知足。由此采用“自顶向下”的设计方法。首先确定任务书给定的相关参数为产品的主要参数化尺寸，进行整体草图布局，采用特征建模方式直接建立起产品的整体结构，以达到宏观控制设计的目的，此时产品整体结构是一个零件而不是装配体。这样做的好处在于它可以很利便地进行结构分析计算和方案修改，这种建模方法主要合用于材料基本相同，继续性比较少的新产品设计。

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