solidworks如何進(jìn)行壁厚分析

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試了一下,，沒明白,；找文章看了一遍，還沒明白,；有大俠能再講一遍嗎
% D! s- ?7 C& ?, _* i. F" e; H  i$ ]SolidWorks是一套機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件,，簡(jiǎn)單易學(xué)，機(jī)械工程師能快速地按照其設(shè)計(jì)思想繪制出草圖,，制作模型和詳細(xì)的工程圖,。應(yīng)用特征和尺寸，進(jìn)行零件三維造型,，三維模型除了可以將設(shè)計(jì)思想以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)出來(lái)之外,，還可隨時(shí)計(jì)算出鑄件的體積、面積,、質(zhì)心,、重量、慣性矩等,，用以了解零件,、模型的真實(shí)性�,？呻S時(shí)對(duì)尺寸修正,，相關(guān)的二維圖形或三維實(shí)體模型均自動(dòng)修改，同時(shí)裝配,、制造等相關(guān)設(shè)計(jì)也會(huì)隨之變動(dòng),，如此可確保數(shù)據(jù)的正確性，避免人為改圖的疏漏情形,，減少了工作時(shí)間與人力消耗,。由于有參數(shù)式的設(shè)計(jì)，機(jī)械工程師可以運(yùn)用強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算方式,，創(chuàng)建各尺寸參數(shù)之間的關(guān)系式,，使模型可自動(dòng)計(jì)算出應(yīng)有的外型,，減少尺寸逐一修改的繁瑣費(fèi)時(shí)，并減少錯(cuò)誤發(fā)生,。

* o' i. [* g. I& d( l3 ]運(yùn)用SolidWorks中的各項(xiàng)工具,，能夠快捷地對(duì)鑄件進(jìn)行厚度分析、起模分析,、結(jié)構(gòu)分析等,，檢查鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,，避免傳統(tǒng)二維平面設(shè)計(jì)中難以發(fā)現(xiàn)的壁厚設(shè)計(jì)不當(dāng)，干涉等問題,。鑄造工藝方案確定后,，借助其中的分型面,、切削分割,、型腔,、組合、起模等特征,，很快就可以得到外模,、芯盒的計(jì)算機(jī)三維造型,。利用質(zhì)量特性工具,，可以檢查砂芯能否平穩(wěn)地放置，將各砂型,、砂芯裝配起來(lái),，能夠模擬下芯操作。在設(shè)計(jì)系列零件時(shí),，優(yōu)勢(shì)非常明顯,，做好一個(gè)基礎(chǔ)模型后，建立系列零件表,，輸人各系列的尺寸,，能夠在幾個(gè)系列中快速切換，避免重復(fù)性的工作,。從模型能夠直接生成工程圖,，指導(dǎo)模型的制造、零件的生產(chǎn),。本文附圖中的三維模型,，全部是在SolidWorks中完成的。
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9 P4 L) X3 ]5 b( V" A9 t澆注系統(tǒng)開設(shè)得正確與否,，對(duì)鑄件的質(zhì)量影響很大,。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)具體的情況,，正確選擇類型和開設(shè)的位置,，對(duì)各種可能方案進(jìn)行反復(fù)比較,，還要確定各組元的合理尺寸及其之間的比例關(guān)系,，某一方面的失誤都將帶來(lái)不良的結(jié)果,。選取Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和計(jì)算,，過(guò)程透明,，操作簡(jiǎn)單,，掌握一定基礎(chǔ)知識(shí)的初學(xué)者就可以自已編制出適合于自己應(yīng)用的程序,。我們按常用的澆注系統(tǒng)計(jì)算公式編制了簡(jiǎn)易的程序,，并將大量的成功例子輸人進(jìn)行分析驗(yàn)證，調(diào)整各經(jīng)驗(yàn)值的大小,，只要給出鑄件的重量、外形等各尺寸,，計(jì)算機(jī)就能夠快速地制訂出較合理的澆注系統(tǒng)方案,，按此方法計(jì)算出來(lái)的澆注系統(tǒng),，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的驗(yàn)證,，鑄件出品率較高,，證明澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,。本文將以實(shí)例對(duì)以上方面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,。
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1,、起模分析
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* e' Z/ k9 D# M1 P1.1用途
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9 _2 @2 r  G* g6 C/ ^' f起模分析對(duì)于鑄造工藝方案的制訂有很大的幫助,。
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(l)可以使用起模分析工具來(lái)檢查起模正確應(yīng)用到鑄件面上的情況。

$ q, p8 N& Z0 F7 N) }. \, W(2)有了起模分析,，可核實(shí)起模斜度，檢查面內(nèi)的角度變更,。
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(3)可利用起模分析找出鑄件的分型線、澆注面和出坯面,。
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(4)應(yīng)用起模分析后,，可看出外模需設(shè)活塊的位置,。

(5)對(duì)芯盒的三維造型進(jìn)行起模分析，能輕松設(shè)置芯盒的分邊分塊,。

1.2實(shí)例

圖1為對(duì)我公司某型號(hào)壓縮機(jī)上的排氣端座進(jìn)行起模分析的情況,。圖中深色處為負(fù)起模區(qū)，即妨礙起模的位置,。由圖可知,，小法蘭,、排氣法蘭下半部為負(fù)起模區(qū)，由圖可初步制訂出這樣的方案，三箱造型,，考慮到大法蘭精度要求高,，且為好放置排氣口砂芯(圖中僅看得見排氣法蘭處孔),，大面向下,，由大面起模，外模上小法蘭(連同凸臺(tái))脫活塊,，排氣法蘭的下半部形狀靠加一砂芯形成,。
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) R8 _8 E& E' i/ P% g1.3操作方法
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& m, M/ C2 c# ^(1)打開模型,，然后單擊工具起模分析。
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- {% d" ?; p% V) r% h9 i9 n% k(2)在分析參數(shù)下,，執(zhí)行如下操作,。
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選擇一平面、一線性邊線或軸來(lái)表示起模方向,。圖1中選擇的面為大法蘭面，則系統(tǒng)給出的起模方向?yàn)榇怪庇诖嗣娴姆较�,，圖中小箭頭所指為起模方向(意義參考圖2)。要更改起模方向,，可單擊反轉(zhuǎn)方向,，也可使用圖形區(qū)域中的小箭頭來(lái)反轉(zhuǎn)方向,。輸入?yún)⒖计鹉＝嵌�,，系統(tǒng)會(huì)將該參考角度與模型中現(xiàn)有的角度進(jìn)行比較,。
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& B/ w0 Z: z2 H以上兩參數(shù)選好后,，點(diǎn)擊計(jì)算，在圖形區(qū)域?qū)��?huì)根據(jù)設(shè)定的顏色顯示出各種面來(lái),。"正起模"指面的角度相對(duì)于起模方向大于參考角度;"負(fù)起模"指面的角度相對(duì)于起模方向小于負(fù)參考角度;"需要起模"顯示需要校正的面,，這些面的角度大于負(fù)參考角度但小于正參考角度;"跨立面"顯示包含正以及負(fù)起模類型的面,，通常.這些為需要生成分割線的面,。一般將負(fù)起模面設(shè)置成醒目的紅色,，以便發(fā)現(xiàn),。

將指針移動(dòng)到模型上的任一區(qū)域,，屏幕上將會(huì)動(dòng)態(tài)顯示該區(qū)域的起模角度的數(shù)值。

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1 i/ t3 u# H0 |6 [2方案設(shè)計(jì)

2.1用途

0 |7 w4 w' I/ k' s1 q可通過(guò)分型面,、切削分割,、型腔,、組合,、起模等多種方式,，將鑄件的三維造型變換得到外模,、砂芯、芯盒等的三維實(shí)體造型,，進(jìn)而檢查外模起模是否順利,，芯盒設(shè)計(jì)是否合理;通過(guò)裝配，可模擬下芯的情景,，以發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題,。以上操作，能檢查工藝方案的合理性,，若發(fā)現(xiàn)問題,，可及時(shí)修正調(diào)整。也可設(shè)計(jì)好不同方案后,，將各情況模擬出來(lái),，比較優(yōu)劣，以得到最佳方案,。
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2.2操作方法
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SolidWorks中有一系列的鑄模工具,。圖3中的各工具的功能依次為:比例縮放，用于按指定的因子縮放模型;分型線,，用于建立分型線以將核心和型腔分離;關(guān)閉曲面,，用于查找并生成模具關(guān)閉面;分型面，用于在核心和型腔面之間生成分型面;切削分割,，用于切削分割特征;型腔,，用于插人一個(gè)型腔到基體零件中;起模，使用中性面或分型線按所指定的角度削尖模型面;分割線,，將草圖投影到彎曲面或平面,，從而生成多個(gè)單獨(dú)面;等距曲面，使用一個(gè)或多個(gè)相鄰的面來(lái)生成等距的曲面;直紋曲面,，從邊線插人直紋曲面;延展曲面,，從一條平行于一基準(zhǔn)面的邊線開始來(lái)延展曲面;平面區(qū)域,，使用草圖或一組邊線來(lái)生成平面區(qū)域;縫合曲面，將兩個(gè)或多個(gè)相鄰,、不相交的曲面組合在一起;起模分析,，根據(jù)模具起模方向分析面的起模角度;底切檢查，識(shí)別形成底切的面,。
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另外,，利用SolidWorks動(dòng)態(tài)修改尺寸這一功能，可快捷地實(shí)現(xiàn)加工面"加工余量",、砂芯留"間隙"的操作,。常用的還有"組合"這一工具，通過(guò)多個(gè)實(shí)體的加,、減,、并邏輯操作，可將鑄件模型轉(zhuǎn)換成砂芯,、外模,、芯盒等三維造型。還有"分割"工具,，可將一個(gè)實(shí)體用曲面或平面分割成多個(gè)實(shí)體,，可用于模擬芯盒分邊，外模脫活塊等,。
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* ?8 l% r' H- Y: w+ `  ?, ~* k2.3 實(shí)例
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/ e; x1 `$ ~+ \$ _上文中的圖1為我公司某型號(hào)壓縮機(jī)的排氣端座的三維造型的一部分,，排氣法蘭的下半部形狀為一砂芯形成，我們通過(guò)將一拉伸特征與鑄件模型進(jìn)行邏輯加的操作,，就從上述模型變換到了如下的鑄件外模三維造型(見圖4),。這時(shí)候可再次使用起模分析，檢查是否有妨礙起模的地方,。如果將拉伸特征與鑄件模型進(jìn)行邏輯減操作,，則可得到砂芯的三維造型。

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' F4 Y* F0 b- |5 oSolidWorks中的退回控制棒,，隨時(shí)可通過(guò)拖動(dòng)來(lái)將模型退回到中間過(guò)程(例如退回到為鑄件狀態(tài)時(shí)〕,，觀看鑄件局部的細(xì)節(jié)，也可很快地拖回到現(xiàn)狀態(tài),，通過(guò)比較看工藝方案設(shè)計(jì)得是否合理,。
+ l" h8 t1 Z- h$ G! A' P7 L9 V3砂芯設(shè)計(jì)

3.1用途

(1)檢查砂芯的重心所在，看砂芯是否能夠平穩(wěn)放置,。
(2)對(duì)芯盒分塊,，便于順利出砂。
: w, u3 G' y2 v" u(3)檢查下芯時(shí)各砂芯砂型間是否有妨礙。
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3.2操作方法

砂芯的生成,，一般是在鑄件的基礎(chǔ)上,，通過(guò)分割、組合,、動(dòng)態(tài)修改尺寸(加余量,、留砂芯間隙)、起模分析等操作,，再加上芯頭,，加縮放比例，起模斜度,，變換成各砂芯的三維造型,。類似的操作,，可將之轉(zhuǎn)換成芯盒的三維造型,，通過(guò)分型面對(duì)芯盒分割，進(jìn)行起模分析,，可檢查芯盒分邊是否合理,，能否順利地出砂。
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' t8 j& M3 m0 e4 p檢查砂芯的重心,，要對(duì)砂芯應(yīng)用到質(zhì)量特性,，其中可看出砂芯重心所在，垂直于砂芯底面觀察,，即可看出砂芯的重心是否落在底部芯頭范圍內(nèi),，知道它是否能夠放置平衡。

% @  o3 a: o! [% }2 T6 X% O: J檢查下芯時(shí)是否有妨礙,，需要用到裝配的概念,。
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' l+ U% }# s( x& |3.3實(shí)例

' h/ ^, ~: H7 W8 `圖5為我公司某型號(hào)的排氣端座，圖面朝向的大面為排氣面,，其所對(duì)的背面接增速箱,，因設(shè)計(jì)條件的限制，排氣溫度較高,，為降低機(jī)器運(yùn)行時(shí)溫度,，不致影響使用性能，機(jī)體,、排氣端座,、吸氣端座上均開設(shè)有油腔，油在其中循環(huán),，以帶走熱量.為了使散熱良好,，面積應(yīng)盡量大，流動(dòng)阻力盡量減小，為此綜合多方面的考慮設(shè)計(jì)了如圖的兩個(gè)油腔,。左右的油腔均由砂芯形成,，但右邊的油腔制造起來(lái)時(shí)有不少困難，首先,，它在兩個(gè)端面上的形狀變化較大,，因油腔與一進(jìn)油孔相連，又要求它離小法蘭面一定的距離內(nèi)形狀不能變化,，否則無(wú)法與油孔相連,。我們用放樣這一特征按上述要求做出了砂芯的模型，設(shè)置為不與基體合并,，再通過(guò)邏輯減在基體上減去,，這樣便生成了鑄件的模型，通過(guò)退回控制棒,，可隨時(shí)退回到砂芯的狀態(tài),。下面我們通過(guò)質(zhì)量特性來(lái)檢查此砂芯是否能放置平穩(wěn)，圖6中深色的區(qū)域?yàn)樯靶镜牡酌�,，如果整個(gè)砂芯的重心落在深色區(qū)域,，則砂芯可平穩(wěn)放置;反之，則下芯后無(wú)支撐時(shí)砂芯將會(huì)傾斜,�,？紤]到此處結(jié)構(gòu)緊湊，靠近轉(zhuǎn)子孔這一重要位置,，原則上不使用芯撐,，以免對(duì)局部造成不良影響。我們將采取措施對(duì)砂芯本身進(jìn)行處理,，以求在滿足要求的前提下達(dá)到放置平穩(wěn)的目的,。
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# ]& S# z. A9 R7 K% u' @放樣就是通過(guò)在輪廓之間進(jìn)行過(guò)渡生成特征。未調(diào)整前的砂芯就是通過(guò)放樣特征形成的,。為了達(dá)到在離小面一定距離不變形的要求.在離小面一定距離的平面上插入了一個(gè)與小面形狀一致的面,，讓大面、小面,、插人面上的截面均作為放樣截面�,，F(xiàn)在為將重心平衡過(guò)來(lái)，在離大端面一定距離的平面上再次插人一放樣截面,，添加到現(xiàn)有放樣,，即讓大面形狀在一定距離內(nèi)也保持不變，現(xiàn)在再次對(duì)調(diào)整后的砂芯應(yīng)用質(zhì)量特性,，我們看到,，已初步起效,，重心移到了深色的底部支撐區(qū)域內(nèi)了，如圖7所示,。當(dāng)然,，圖中的效果還不是很理想，還需繼續(xù)對(duì)此砂芯進(jìn)行細(xì)調(diào),，可以將大面保持的距離再增大一些,，或?qū)⒖看竺娴钠矫嫔系慕孛嫘螤钕蛴蚁乱苿?dòng)，以作進(jìn)一步的平衡,，達(dá)到較佳的受力情況,。理論上分析后，在模型制作時(shí)做了嚴(yán)格要求,，此鑄件已完成,，效果良好。


4壁厚檢查
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4.1 概述

為保證鑄件的強(qiáng)度和避免出現(xiàn)冷隔和澆不足等缺陷,，并防止過(guò)薄處的白口傾向,，鑄件應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋诤瘛ｈT件最小允許厚度與合金的成分及其流動(dòng)性關(guān)系密切,，也與澆注溫度,、鑄件尺寸大小和鑄型的冷卻能力及其它熱物理性能有關(guān)。但是鑄件的壁厚也不是越厚越好,，砂型鑄件具有雙面結(jié)晶這一特點(diǎn)，過(guò)厚處易出現(xiàn)收縮類缺陷(縮松等),，過(guò)厚的鑄件,，其重量、體積也隨之增加,，經(jīng)濟(jì)性不好,。厚度分析實(shí)用程序決定零件中不同的厚度值。它識(shí)別薄區(qū)和厚區(qū),，并確定零件中與指定目標(biāo)厚度相等的部分,。壁的相互連接處往往會(huì)形成熱節(jié)，易出現(xiàn)收縮類缺陷,。所以鑄件的壁厚還應(yīng)盡可能一致以達(dá)到比較均勻的冷卻,，使壁厚發(fā)生變化的地方逐漸過(guò)渡。為此,，特別是對(duì)于新設(shè)計(jì)的鑄件,，希望能在鑄件設(shè)計(jì)階段即能比較清晰準(zhǔn)確地檢查鑄件各處的壁厚，盡量做到各處壁厚均勻,，無(wú)過(guò)厚或過(guò)薄現(xiàn)象出現(xiàn),。但是在傳統(tǒng)的二維平面工程圖中,，很難去判斷一個(gè)復(fù)雜鑄件的壁厚是否設(shè)計(jì)的合理。這一問題,，甚至在模樣制作階段也很難發(fā)現(xiàn),，但是到了鑄件的生產(chǎn)階段，這一問題即會(huì)暴露出來(lái),，但這時(shí),，要重新去改設(shè)計(jì)圖紙，改模樣,，重新鑄造,，浪費(fèi)了人力物力，且在任務(wù)緊急時(shí)會(huì)耽誤寶貴的時(shí)間,。我公司曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)這樣一個(gè)問題,，某型號(hào)的新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)體因內(nèi)外壁均是復(fù)雜的曲面,，二維工程圖無(wú)人能檢查出問題,，模樣制造時(shí)，外形由外模形成,，內(nèi)部形狀由砂芯形成,，當(dāng)時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)問題，但在合箱的時(shí)候,，就發(fā)現(xiàn)某處的壁厚過(guò)薄,，鐵液流不過(guò)去，這樣的鑄件自然成了廢品,。但應(yīng)用SolidWorks,，就不會(huì)有類似的問題發(fā)生，可避免不必要的損失,。另外,，也可將零件進(jìn)行厚度分析，以確定鑄件上需加的余量(詳見下例的說(shuō)明),。
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3 ^4 \; `: t; K5 eSolidWorks Utilities中的厚度分析可分析零件中不同的厚度值,，識(shí)別薄區(qū)和厚區(qū)，并確定零件中與指定目標(biāo)厚度相等的部分,。進(jìn)行薄區(qū)識(shí)別時(shí),，輸入分析參數(shù)，即符合強(qiáng)度,、剛度條件,、工藝要求的最小壁厚，系統(tǒng)將顯示小于最小壁厚的警戒值,，通過(guò)不同顏色區(qū)分,，一目了然,。進(jìn)行厚區(qū)識(shí)別時(shí)，輸人最小壁厚值作分析參數(shù),，再輸人一個(gè)認(rèn)為過(guò)厚的壁厚,，系統(tǒng)將以不同顏色顯示各厚度范圍，可從中看出熱節(jié)區(qū)的分布(一般是較醒目的紅色區(qū)域),，壁厚是否均勻(均勻的壁厚各處的顏色基本是一致的),。
7 g( ?5 P+ \' o2 Z, r$ \4.2實(shí)例
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我公司某型號(hào)的油活塞缸體在試壓時(shí)，經(jīng)常在大法蘭與筋板交接處出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象,，為此我們將此鑄件的模型進(jìn)行了厚度分析,，可明顯地看出(如圖8)，此處壁厚較大(圖中深色的區(qū)域),，且為相互連接處,，熱節(jié)區(qū)容易出現(xiàn)疏松等缺陷，從而導(dǎo)致此處經(jīng)常會(huì)泄漏,。在理論上作了分析后,，從澆注工藝上采取了對(duì)應(yīng)的措施，問題有所好轉(zhuǎn),。在新型號(hào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),，針對(duì)此種結(jié)構(gòu)的油活塞缸體此處形成熱節(jié)的情況，對(duì)結(jié)構(gòu)作了調(diào)整,，將大法蘭與缸體分成了兩個(gè)零件,，經(jīng)同樣的壁厚分析，壁厚分布較均勻,，工藝性好,，從而避免了此類問題的發(fā)生。

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" s& f4 M7 U3 R  ?( J圖9為我公司某型號(hào)的排氣端座,，使用SolidWorks來(lái)檢查零件薄壁處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰轉(zhuǎn)子軸承孔與排氣孔口相連處壁厚過(guò)薄(圖9正中較深色的區(qū)域),，將指針移上時(shí),，顯示指示位置處的壁厚及特征名稱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此處的壁厚僅有7.66 mm,，顯然對(duì)于這個(gè)鑄件來(lái)說(shuō)是太薄了,，但設(shè)計(jì)時(shí)限于轉(zhuǎn)子孔的位置和排氣孔口均不能更改，且此壁厚經(jīng)計(jì)算滿足了強(qiáng)度條件,，為此,，設(shè)計(jì)鑄件工藝時(shí)，我們特意將轉(zhuǎn)子軸承孔的余量取得較大,，以使鑄件的壁厚不致太薄,，多加的余量在粗加工時(shí)很方便就可去除,。應(yīng)用同樣的方法，我們制作了曾出現(xiàn)壁厚過(guò)薄的某型號(hào)的機(jī)體更正前后的對(duì)比模樣,，發(fā)現(xiàn)問題很明顯,，如果當(dāng)時(shí)能夠早一步在計(jì)算機(jī)中作出類似的分析，則不會(huì)出現(xiàn)模樣返工的現(xiàn)象,。

6 w5 |) O% e0 E6 C" \5澆注系統(tǒng)計(jì)算
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我公司的鑄件中有相當(dāng)一部分是系列化的,，即不同的型號(hào)之間除了尺寸大小方面的差別外，形狀方面的差別很小,。我公司I, II型壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)幾十年的試驗(yàn)改進(jìn),，已經(jīng)形成了一套成熟的模樣制造、零件加工的工藝,，在這種情況下,，如果在舊型號(hào)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一新型號(hào)的鑄件，為鑄件設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí),，就可以應(yīng)用到Excel的功能,，先選取常用的伯努利方程、奧贊公式
等,，將大量的成功例子輸人,，通過(guò)對(duì)平均靜壓頭、澆注時(shí)間,、直,、橫、內(nèi)澆道之間的比例關(guān)系等進(jìn)行分析驗(yàn)證,，并將各經(jīng)驗(yàn)表格輸人,，經(jīng)過(guò)調(diào)整各經(jīng)驗(yàn)位的大小，最后綜合.得到符合我公司情況的公式,，如圖10,在圖示的第3行中輸人公式,，通過(guò)填充句柄拖動(dòng)，公式在下面的每一行中都以同樣的規(guī)律得以體現(xiàn),，然后將重量,、壁厚等需輸人的條件的單元格鎖定取消，最后鎖定整個(gè)工作表,，因?yàn)橄到y(tǒng)默認(rèn)的單元格為鎖定,，這樣除了可以在設(shè)計(jì)條件欄輸人以外，其他單元格均被鎖定,，可以防止誤操作造成原始數(shù)據(jù)的改動(dòng),，保護(hù)了程序的穩(wěn)定性。就這樣編制了簡(jiǎn)易的適合我公司鑄件澆注系統(tǒng)計(jì)算的小程序,，只要在相應(yīng)位置輸人鑄件的重量,、外形等各尺寸,，計(jì)算機(jī)就能夠快速參照成功例子制訂出較合理的澆注系統(tǒng)方案。按上述方法快速計(jì)算出的澆注系統(tǒng),，十余個(gè)新產(chǎn)品通過(guò)試制,，非常成功。


1 |6 m% J) w) `3 S" L! g6重量計(jì)算

6.1概述
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; O; X) w/ V0 c  L重量在零件設(shè)計(jì)時(shí),，有時(shí)是一項(xiàng)重要的參數(shù),。傳統(tǒng)的二維平面工程圖，通常是這樣計(jì)算重量的,，就是將零件折分成為多個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體,，分別計(jì)算，再將之加減乘除,，從而得出近似的重量,，但對(duì)于鑄件來(lái)說(shuō)，特別是復(fù)雜的鑄件,，外形內(nèi)腔為曲面變化,，用這種方法很難得到準(zhǔn)確重量的。因而特別是在很多需要標(biāo)注重量的場(chǎng)合,，設(shè)計(jì)者一般是先估算出一個(gè)誤差較大的重量,，等零件制作出來(lái)后，再稱取重量,，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙作調(diào)整,。通過(guò)SolidWorks，只要有幾組試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供,，從中得到此種材料(如HT200)的密度,，就可很快地利用質(zhì)量特性得到零件的重量。
" M7 ^; u% Z9 A7 g: @( q在我公司一大型新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,，需要估算整個(gè)壓縮機(jī)的重量,，檢查加工、裝配時(shí)行車,、裝配工作臺(tái)等是否能夠承受重量,，以決定是否需要對(duì)車間進(jìn)行改造。端蓋,、隔圈等簡(jiǎn)單規(guī)則件很容易計(jì)算重量，但排氣端座,、機(jī)體,、吸氣端座等復(fù)雜鑄件很難以通常的方法來(lái)估算重量，對(duì)這些復(fù)雜鑄件在計(jì)算機(jī)中均作了相應(yīng)的三維造型,，作質(zhì)量特性的計(jì)算,，其總重量大約為3. 5t,，現(xiàn)有的3t行車無(wú)法滿足要求，為此購(gòu)買了新的5t行車,。

6.2實(shí)例

我公司的球鐵轉(zhuǎn)子,，在零件加工完畢后要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，選取的動(dòng)平衡試驗(yàn)等級(jí)為G2.5級(jí),，確定動(dòng)平衡試驗(yàn)等級(jí)后,，實(shí)際操作時(shí)需用到的許用不平衡力矩是這樣計(jì)算的:許用不平衡力矩=允許偏心距*重量/2，設(shè)計(jì)時(shí),，必須要知道轉(zhuǎn)子的重量,，才能制訂出合理的技術(shù)條件。但是我公司轉(zhuǎn)子的型線部分是由外單位計(jì)算出的曲線,，我公司僅僅知道曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值,，且此曲線通常是較復(fù)雜的曲線(圖11)，無(wú)法用簡(jiǎn)單的圓弧去模擬,。
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% O, L+ z# D) E( B& H1 W, j為此我們?cè)赟olidWorks中對(duì)之進(jìn)行了重量計(jì)算,。首先使用樣條曲線將各點(diǎn)擬合成光滑曲線，通過(guò)以螺旋線為曲徑掃描,，生成了轉(zhuǎn)子部分的形狀,，轉(zhuǎn)子兩頭軸頸形狀非常簡(jiǎn)單，圖12中未表現(xiàn)出來(lái),。在質(zhì)量特性的選項(xiàng)中將同牌號(hào)材料的經(jīng)驗(yàn)密度輸入,，就可得到下圖中的數(shù)據(jù)，很快就知道轉(zhuǎn)子螺旋部分的重量,。再加上其它部分的重量,，經(jīng)過(guò)上面公式，則可得到試驗(yàn)所需的許用不平衡力矩,。

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0 T. k* K* l- j9 M# z7結(jié)束語(yǔ)
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將計(jì)算機(jī)引人到鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝編制中,，能提高效率，節(jié)省時(shí)間,，避免錯(cuò)誤,。但計(jì)算機(jī)畢竟只是工具，它是按照人的思路來(lái)工作的,，更多的應(yīng)用還有待大家去發(fā)掘,。

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