基于SolidWorks软件的液压集成块设计

    0引言
   
    SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的CAD产品，基于Windows操作平台，在技术内核上基于先进的Parasolid图形语言平台，因而，在使用的方便性和技术的先进性两方面均趋于完美。
   
    1  SolidWorks软件的特点
   
    1.1  SolidWorks具有强大便捷的实体造型功能
   
    采用参数化技术，尺寸与模型交互驱动。各种图元与该图元的尺寸之间存在内在联系，因此改变图元就会改变该图元的尺寸。反之，改变尺寸，图元也会发生相应的变化。
   
    采用特征造型技术，特征相对于长方体、圆柱体等传统单元儿何实体而言容易生成，由它们组合成各种实体。
   
    1.2  SolidWorks提供广泛的工程应用支持
   
    SolidWorks提供剖视、测量、透视等功能，方便用户了解造型的状况。
   
    SolidWorks软件包括零件、装配和工程图3种建模环境，零件的几何尺寸信息可以在3种环境之间实现互动更新，即用户可以在其中仟意环境下操作零件模型，变更其尺寸和形状、当切换到其他环境中时，其中的零件模型会按照最新的变化结果进行自动更新，从而保持产品模型在各种环境中的一致性。
    
    SolidWorks软件提供了设计重用和设计系列化功能，通过设定模型中的可变参数，可实现零件模型的系列化。
   
    SolidWorks软件可以生成装配体的爆炸图，以显示各零件间的装配关系，并目可以制作零件之间的动画过程，从而生动地显不装配体各零件间的安装关系。
   
    2利用SolidWorks设计液压集成块的流程
   
    首先绘制草图，然后通过拉伸、旋转等操作生成特征。经过一系列的特征构建，利用尺寸关系、几何关系、方程式等在特征之间建立关联关系，最终形成产品的零件造型。在产品设计环境中，所有相关的零件全部造型设计一完成后，便可进行装配，生成装配体。在装配体环境中，可以进行运动仿真和+涉检查，通过检查结果，在该环境中可以对零件进行修改。具体流程如下:
   
    (1)根据系统液压原理图和所选阀的情况，确定集成块的尺寸.
   
    (2)根据各阀在集成块上的位置安排，首先确定进出油口位置，利用异型孔向导生成进出油孔，按设计要求确定孔径和长度。再从离进油口最近的阀开始，将该阀对应的连接板安装尺寸以草图形式画在事先确定的安装面上，利用异型孔向导生成安装螺纹孔和油孔。检查该阀的油孔与进出油道的连通情况，如果不满足要求，则适当改变进出油口位置、该阀位置或对应油孔的长度。然后，再设计下一个阀的位置和油孔的长度，直到把所有的阀都布置好。根据液压原理图，使应相连的孔连通，不应相连的孔保持一定的距离，这个距离通常视阀体材料而定，一般孔间距不应小于5 mm。图1为基于SolidWorks软件的集成块设计图。
   

    (3)将各阀、压力变送器、接头等各种元件安放到相应的位置。检查装配体中各元件是否产生干涉，布局是否合理。如有问题，再进行相应的调整，直到合适为止。图2为基于SolidWorks软件的三维装配实体图。
   

    (4)根据所完成的零件图，生成和输出包含所有加工信息的工程图。即利用SolidWorks软件生成各种视图，如三视图和各种剖面视图，完整反映油孔和各阀的安装位置。
   
    3设计实例
   
    3.1确定集成块的外形尺寸及各阀的相对安装位置
   
    图3为某液压系统原理图实例，该集成阀块由于安装空间的限制，要求B油口直接叠加至油缸上;为了便于维护及更换液压元件，要求元件尽可能安装至阀块的两侧;为了便于接管，进出油口必须安装至阀块顶面与换向阀及压力变送器同一安装面上。
   
    根据系统设计要求，进油口P、回油口T、控制油口X、泄油口Y、电磁阀及压力变送器安装至集成块顶面;液控单向阀、溢流阀、单向阀、截止阀及测压接头安装至集成块两侧;油口A放至集成块底面，便于与油缸连接。再参考阀的安装尺寸及最大外形尺寸，初步确定阀块外形尺寸为190 mmx200 mmx220 mm。