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2013-07-08 by:廣州CAD:proe設計培訓中心 來源:仿真在線
proe鋼結構設計:
大型鋼結構是武昌造船廠民品的重要組成部分,主要包括大型橋梁產(chǎn)品和成套設備等。目前武昌造船廠在國內(nèi)大型鋼結構制造業(yè)迅速崛起,放眼不斷開拓的市場,要爭取絕對的競爭優(yōu)勢,提升自主創(chuàng)新能力成為關鍵。鑒于此,引進了PTC公司的proe三維設計軟件,以不斷推進工廠在傳統(tǒng)大型鋼結構制造領域內(nèi)設計模式和管理理念創(chuàng)新。
2005年底,武昌造船廠用proe軟件相繼對珠江福州北汊斜拉橋、杭州灣南航橋、彭水承船廂以及杭州市江東大橋等大型鋼結構產(chǎn)品進行了三維設計,穩(wěn)步實現(xiàn)了由二維向三維設計工作模式的轉(zhuǎn)變,并在proe三維設計取得初步成效的基礎上集成了數(shù)據(jù)管理軟件、套料軟件等系統(tǒng)軟件,建立了企業(yè)制造信息管理平臺,從而增強了對產(chǎn)品設計全過程的組織、管理和控制力度。
二、大型鋼結構三維設計的主要特點
proe三維設計軟件通過與傳統(tǒng)大型鋼結構生產(chǎn)設計的結合應用,形成的大型鋼結構三維設計與傳統(tǒng)二維設計相比有了很大飛躍,集中體現(xiàn)在以下三方面:
(1) 設計思路的開拓?；趐roe軟件的三維設計采取自頂向下的設計思路,即先構架產(chǎn)品的整體框架模型,再依次進行單元件和零件的詳細設計。由于框架模型中多層次分布的骨架包含了整個產(chǎn)品的主要定位和參考信息,因此這種設計思路提升了產(chǎn)品主管對產(chǎn)品的整體把握能力。
(2) 技術含量的提升。在proe參數(shù)化設計技術下,由于所有點、線、面及實體等特征均通過可變尺寸參數(shù)和約束來控制,施工圖的基本圖面信息由三維模型自動生成,而且以骨架為首的尺寸和約束的改變將能快速驅(qū)動相關三維模型及二維工程圖的關聯(lián)性變更,因此與二維CAD技術下相對松散的圖面信息組合方式相比,設計的嚴密性、精度及變更響應能力明顯增強。
(3) 可視化效果和過程控制力度的增強。三維設計將設計人員專業(yè)的三維空間想象變?yōu)橹庇^的三維數(shù)字模型,使設計更貼近產(chǎn)品實物;而三維建模本身是對產(chǎn)品制造和裝配過程的數(shù)字化模擬,可使產(chǎn)品建造環(huán)節(jié)中的潛在工藝和技術問題在設計環(huán)節(jié)得到提前發(fā)現(xiàn)和解決。
三、自頂向下的大型鋼結構參數(shù)化三維設計流程
在proe軟件自頂向下的參數(shù)化設計指導思想下,大型鋼結構三維設計在流程上大體可分圖1所示的設計準備、模型構造和圖表生成三大節(jié)拍。
圖1 大型鋼結構三維參數(shù)化設計主流程
3.1 大型鋼結構的三維設計準備
在以proe軟件為技術平臺的大型鋼結構三維設計過程中,設計準備節(jié)可按設計策劃、方案設計和框架設計三個子環(huán)節(jié)依次進行。
3.1.1 大型鋼結構的三維設計策劃
在正式接到產(chǎn)品設計任務后,為保證后續(xù)設計環(huán)節(jié)正確有序的進行,需要進行包括以下四項主要內(nèi)容的設計策劃:
(1) 審圖,首先應明確并及時消除設計院藍圖中潛在疏漏之處和不定因素,再針對鋼結構橫縱剖面的定位基準及板厚分布規(guī)律進行重點分析,然后簽署審圖意見,使設計藍圖具備三維設計條件。
(2) 工藝拆分,即產(chǎn)品主管應結合廠內(nèi)的工藝生產(chǎn)條件,進一步明確鋼結構分/節(jié)段類型,并對各分/節(jié)段的橫向和縱向進行板單元拆分及優(yōu)化。
(3) 制訂出圖計劃,計劃中應包含詳細圖紙目錄、相關責任人及交圖期。
(4) 通用件規(guī)劃,主要對在各分/節(jié)段間通用的零部件進行分類統(tǒng)計。
3.1.2 鋼結構產(chǎn)品三維框架模型的方案設計
在proe軟件平臺下,由于鋼結構產(chǎn)品的三維框架模型實質(zhì)上是一個自頂向下由裝配件和骨架兩類文件通過一定層次和一系列虛擬裝配關系組裝起來的模型樹,因此相應框架設計方案應主要包括裝配樹結構設計、骨架設計和裝配關系設計三部分。
第一:產(chǎn)品框架模型樹結構設計。
在大型鋼結構產(chǎn)品的裝配樹結構設計環(huán)節(jié),主裝配結構通常為產(chǎn)品→分/節(jié)段→單元件三個裝配級,骨架應分別布局于這三級裝配組件下;同時結合產(chǎn)品的具體工藝及生產(chǎn)組織等特點,主裝配結構可作適當調(diào)整。
第二:產(chǎn)品框架模型骨架設計。
在裝配樹結構設計完成后,首先應根據(jù)骨架的布局及聯(lián)系和自頂向下的思路明確各裝配級骨架之間的繼承方案,保證骨架對整個產(chǎn)品模型具有足夠的控制能力,然后針對典型骨架進行建模方案的總體規(guī)劃,最后分別對各具體骨架的建模方案進行詳細設計。
第三:產(chǎn)品框架模型樹裝配關系設計。
為確保產(chǎn)品框架模型結構緊湊,應按照以下規(guī)則進行裝配關系設計:
(1) 按缺省裝配、坐標系對齊裝配、正裝配(指三對裝配面均對齊)和反裝配(指兩對裝配面匹配、一對裝配面對齊)順序依次選用裝配類型;
(2) 裝配特征優(yōu)先參考骨架;
(3) 根據(jù)零部件(在斜軸側(cè)視角下)獨立顯示時結構側(cè)可見的原則確定與上級裝配體的正反裝配關系。
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