1 引言
作为起重机的一种,大吨位龙门起重机在工矿企业、交通运输业以及建筑施工等领域中得至U了广泛应用。当前,我国的龙门起重机多采用传统单一设计手法,不仅产品重量过大,而且通用化程度低,加大了成本投入。而模块化设计能够促进龙门起重机的更新换代,提升经济效益,因此,对大吨位龙门起重机模块化设计系统研究有着重要的实践意义与应用价值。
2 大吨位龙门起重机参数化设计
2.1 参数化设计原理
所谓参数化设计主要指的是将约束造型作为核心,通过尺寸驱动实现拓扑约束、工程约束构成的几何模型。一般情况下,参数化设计要确保基本功能不变,对现有产品局部结构及参数进行适当的变化,满足多样化的工作性能需求。模块化设计则是将一些基本模块单元通过不同的组合形成各种产品,以满足用户的多种要求。
2.2 产品主模型
产品主模型主要指的是参数设计前产品的原始模型,是参数化设计的基础。首先需要在CAD系统中设计出产品零件,然后根据约束装配产品,产品零件装配及零件设计完成后,已经具备了初始状态,然后建立产品主模型。
2.3 自顶向下装配设计
该装配设计是一种相对高级的操作方式,能够实现对零件的创建、零件部件间方程式约束以及装配特征建立等。在装配时会综合考虑零件位置和轮廓等参考因素,一旦参考因素发生变化,那么零件特征也会相应变化。该设计理念对新产品开发设计有着极强的适应性,能够促进产品的不断完善,充分发挥出设计人员的潜力,进而提升设计效率。
2.4 建模方法
对于一般零件建模,首先,要对龙门起重机零部件模型草图进行定义,确保模型的更新与生成,其次,要建立尺寸方程式及几何约束关系,确保零部件能够顺利连接与配合。与此同时要对龙门起重机零部件数据接口做出详细的说明。对于标准件、系列件,则要按照国标进行选择,一般采用数据库驱动及SolidWorks提供的系列零件设计表配置。
2.5 装配布局草图
基于龙门起重机板件多、焊接多以及附属结构散乱等特点,装配设计将自顶向下与自底向上2种方式相结合,零件集中了3个基准面与装配布局草图多种几何要素,实现了产品设计的控制与变更。
2.6 参数管理
在进行三维参数化设计的过程中,要注重参数之间的相互联系,可在数据库中建立相应的全局参数表与零件参数表,采用数据库参数表的相关性对产品零件变量参数的相互关系予以表示,整体产品的主要参数主要放置在全局参数表中,单个零件参数则放在零件参数表中。