基于Pro/E的搅拌车Top-down三维设计

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)华菱星马汽车股份有限公司 作者:裴志军

  基于Pro/E 软件,以混凝土搅拌运输车整车为例,对三维设计中Top-down 的设计思想、设计流程、设计方法和实施过程进行详细阐述。通过设计布局传递参数至骨架,并将骨架发布几何至零部件,以控制零部件及总成的变型设计。设计实践表明,使用自顶向下的设计方法和流程,可实现工程师并行工作,有效缩短产品开发周期,提高产品质量,增强企业竞争力。

  近年,随着我国城市基础设施建设的加速,混凝土搅拌车的需求量急剧增加,生产量越来越大,种类也越来越多,主要表现为:

  1)搅拌车底盘生产厂家多,而不同厂家的底盘参数是不同的,目前国内主流厂家就有12 家之多,加之日系、欧系等国外底盘生产厂家也不在少数,使得市场上搅拌车底盘的类型和规格很多;

  2)搅拌车底盘、发动机等关联上装设计的配置多;

  3)搅拌车上装系列化方量规格多;

  4)搅拌车上装液压系统等部件总成的配置多。

  搅拌车产品多样性及不断增多的客户个性化需求,使得设计人员的工作量大大增加。因此,搅拌车车型的快速设计成为缩短设计周期,提高设计效率的重要环节。

  传统的搅拌车产品设计,采用的是先设计零件,后装配总成,各总成独立装配的设计方法。这样各系统总成借用难,不易编辑修改,会造成重复工作。设计者也不易根据其设计意图修改整体方案布局。设计方法、经验和思路无法固化,不利于企业知识库的建立。

  实践表明,建立基于Pro/E 的Top-down 设计平台,能够实现在产品设计过程中检测设计缺陷,提炼设计规范的目的,从而将技术人员的智慧固化为企业生产能力,实现产品类型的快速设计。

1、基于Pro/E 的Top-down 设计思路及工具

  Top-down 设计是用自顶向下的设计流程创建复杂的组件。通过创建布局控制组件的设计参数,采用骨架捕捉设计者的设计意图,用发布几何、复制几何的功能将参数传递至零部件,从而完成整个组件的设计。

  1.1、Top-down 设计工具

  Pro/E 为Top-down 设计方法提供的主要设计工具包括:

  (1)布局(Layout):用于参数直观发布,控制零部件的设计;建立全局关系式,定义参数间的关系;建立全局基准特征,实现各零部件按照全局规划的基准特征自动装配。

  (2)骨架(Skeleton):对布局设计思想细化,以空间的点、线、面、坐标、基准面的形式勾画思路的轮廓,是用于捕捉装配中设计意图的框架。

  (3)发布几何(Publish Geometry):将设计信息传递给其他模型参照的数模特征。

  (4)复制几何(Copy Geometry):一个模型与另一个模型交流设计信息的数模特征。

  (5)关系(Relation):联系布局与骨架的纽带,用于贯彻设计意图。

  1.2、Top-down 设计过程

  在进行产品设计前,预先归纳产品总成框架信息,勾勒主参数。在布局文件中定义框架和主参数,并将所有参数放置于表格中,同时标示在框架二维图上。

  布局文件建立完成后,建立骨架模型,创建点、线、面、基准、坐标等重要轮廓信息。然后声明布局(Declare layout),将参数传递至架,并作条件定义。骨架建立后,创建零部件所需的主要骨架信息发布几何,并将发布几何复制进来。创建特征过程中即可参照这些复制几何,可避免零部件间的相互参照。

  按照以上步骤,便可完成产品的Top-down 设计。而综合使用设计工具,能够确保产品的设计过程更加规范。

3、结论

  作为专用车的搅拌车,由于底盘种类多,上装结构变化多,系列化方量规格多,选配件多,导致搅拌车种类繁多。基于Pro/E 的Top-down 的设计方法,可将繁重的设计工作浓缩,提升为参数的简单设置,利用该设计方法可以不断扩展多种总成,对已有总成拓展多种配置,这将大大提高设计效率和设计能力。

  对于专用车而言,基于Top-down 思想的三维设计是一种切实可行、行之有效的设计方法。设计人员应灵活掌握布局、骨架、关系、程序等设计工具,有效地构建产品设计思路,实现总体目标。此外,通过配合使用Intralink 软件,还可实现团队协同设计,共享产品资源。

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