基于Solid Edge的電渦流緩速器控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

韓娟娟+胡魁華+梁爽

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。而Solid Edge以其創(chuàng)新的流技術(shù)、強(qiáng)大的裝配功能和友好的操作界面比市場(chǎng)上任何其它三維CAD設(shè)計(jì)軟件更易于上手，易于使用且生產(chǎn)率更高，已被廣泛地應(yīng)用于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中。文章以電渦流緩速器控制器為例，就Solid Edge在產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用作一個(gè)系統(tǒng)的介紹。

關(guān)鍵詞：Solid Edge；控制器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 Solid Edge 簡(jiǎn)介

Solid Edge是UGS公司的一款功能強(qiáng)大的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，具有自動(dòng)導(dǎo)航、界面簡(jiǎn)潔、對(duì)話框少和人機(jī)交互性好等優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單的建模方式，強(qiáng)大的“特征管理器”以及高效的“鈑金設(shè)計(jì)”，有助于開(kāi)闊設(shè)計(jì)人員的思路，提高工作效率，操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用，消除了三維CAD軟件建模復(fù)雜、難以上手和學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。Solid Edge軟件具有強(qiáng)大的裝配功能，它能支持“自頂而下”和“自底而上”兩種裝配設(shè)計(jì)模式，可快速建立大型的裝配體。它的“裝配結(jié)構(gòu)管理”，可以對(duì)同一裝配體生成不同的配置，以便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更好的評(píng)估。尤為重要的是，Solid Edge的“裝配檢測(cè)”和“干涉分析”功能模塊，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配過(guò)程中存在的問(wèn)題，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段就可以實(shí)施改進(jìn)和優(yōu)化，相較于純二維設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的突破，不僅節(jié)約了設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間和精力，也降低了產(chǎn)品試制成本。

2 分析產(chǎn)品，確定產(chǎn)品系統(tǒng)方案圖

電渦流緩速器是一種汽車輔助制動(dòng)裝置，俗稱電剎。安裝在車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)中，利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)車輛的渦流制動(dòng)，與傳統(tǒng)制動(dòng)搭配使用，承擔(dān)著許多大中型客車和卡車控制車速的作用。它作為一種輔助制動(dòng)裝置，其減少了主制動(dòng)裝置的機(jī)械摩擦，既提高了車輛的壽命，又提高了行駛的安全性和舒適性，越來(lái)越受到汽車制造廠家的青睞。而其核心部件就是電渦流緩速器控制器。

因控制器負(fù)載電流大且需頻繁通斷電，而車輛的工況也較為惡劣，為了提高控制器的穩(wěn)定性，從產(chǎn)品需防水、防塵、散熱且接地性能要好的角度出發(fā)，根據(jù)行業(yè)相關(guān)技術(shù)條件，結(jié)合國(guó)內(nèi)外加工工藝和材料的發(fā)展以及公司實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合考慮成本因素和生產(chǎn)周期，最終確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式為：外殼采用鋁型材拉伸工藝，表面處理為整體噴砂后表面陽(yáng)極氧化，走線方式采用銅條，產(chǎn)品系統(tǒng)方案如圖1所示。

3 創(chuàng)建產(chǎn)品零部件三維模型

打開(kāi)Solid Edge三維CAD設(shè)計(jì)軟件，單擊“實(shí)體零件”，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊。在零件設(shè)計(jì)界面利用草圖、拉伸、除料和孔等特征命令，完成電渦流緩速器控制器所需主要零件鋁型材拉伸殼體的三維模型。在建模過(guò)程中，可以在草圖界面中構(gòu)造出鋁型材拉伸截面的多種造型，許多新想法和好點(diǎn)子，都能用軟件模擬出來(lái)，再不拘泥于以往需要通過(guò)樣品試制來(lái)保證設(shè)計(jì)的可行性。用上述類似的方法，依次構(gòu)建出控制器電路板、殼體左端板、殼體右端板等三維模型；利用Solid Edge的“鈑金零件”設(shè)計(jì)環(huán)境中的簡(jiǎn)單命令構(gòu)造出銅條的雛形，并依據(jù)殼體左端板上的-、+、1、2、3、4的開(kāi)孔位置和電路板上的電連接點(diǎn)，在銅條上給出相應(yīng)的安裝位置和安裝孔。

4 構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估

上述的各個(gè)零件設(shè)計(jì)完成后，就可以應(yīng)用Solid Edge軟件構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估。Solid Edge軟件的裝配功能和干涉檢查可以很方便地幫助設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的問(wèn)題，以便及時(shí)改正，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。Solid Edge構(gòu)建裝配件的操作過(guò)程為：新建裝配文件→從“資源查找器”上的“零件庫(kù)”選項(xiàng)卡中拖拽零件，將其放置在裝配文件中→選擇合適的裝配“關(guān)系類型”，定義匹配關(guān)系→保存裝配件。根據(jù)上述方法構(gòu)建完成的控制器裝配文件如圖2所示。

在完成產(chǎn)品裝配件后，應(yīng)利用Solid Edge的“檢查”工具中的“檢查干涉”功能對(duì)裝配件進(jìn)行干涉檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的干涉問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在干涉，應(yīng)對(duì)照干涉結(jié)果仔細(xì)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直至零干涉為止。

5 合理評(píng)估、輸出工程圖紙

評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)劣，往往需要考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、環(huán)保等因素。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿足產(chǎn)品實(shí)用功能前提下，最應(yīng)關(guān)注的就是材料、成本等價(jià)格因素，因?yàn)楫a(chǎn)品的用料成本將直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終價(jià)格。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度評(píng)價(jià)圖2中的銅條+，其結(jié)構(gòu)形式雖然滿足了功能要求，但是由于鈑金零件有其獨(dú)特的加工方法，如折彎、沖裁、拉伸、成形等，必然會(huì)造成材料的浪費(fèi)。為了避免因結(jié)構(gòu)不合理而造成的不必要的浪費(fèi)，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的修改。如圖3所示，將零件銅條+進(jìn)行合理的拆分，從經(jīng)濟(jì)、可制作性角度出發(fā)，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)，力求產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造一次成功，以達(dá)到降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的目的。

圖3 銅條+拆分圖

最后，根據(jù)已經(jīng)得到認(rèn)可的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，可以對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)并整理出一套完整的工程圖紙。在這里，不得不再提一下Solid Edge，通過(guò)屬性設(shè)置和強(qiáng)大的圖庫(kù)，總裝圖的明細(xì)表可以自動(dòng)生成，不僅節(jié)約了大量時(shí)間，也確保了圖紙的正確性，不會(huì)出現(xiàn)以往總裝圖中的圖號(hào)名稱和零部件圖的圖號(hào)名稱不能完全對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，采用Solid Edge三維CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠盡可能地減少設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，減少開(kāi)發(fā)成本，提高生產(chǎn)效率；能夠更好地保證產(chǎn)品的功能性要求、裝配性要求和工藝性要求；使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加輕松，產(chǎn)品的制造更加合理。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉云，吳瑞榮，等. 制造系統(tǒng)資源建模與適應(yīng)性工藝過(guò)程設(shè)計(jì)[A].第四屆中國(guó)計(jì)算機(jī)集成制造學(xué)術(shù)會(huì)議[C].哈爾濱，1996：383～388.

[2]孫宜華，萬(wàn)竹林.基于solidworks的鈑金箱體結(jié)構(gòu)逆向設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011.

[3]祝仁德.Solid Edge在電子設(shè)備機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)，2007：251～252.

作者簡(jiǎn)介：韓娟娟，女，碩士學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)楣I(yè)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

胡魁華，男，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檐娪门涮桩a(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)。

梁爽，女，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)用電子技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。endprint

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。而Solid Edge以其創(chuàng)新的流技術(shù)、強(qiáng)大的裝配功能和友好的操作界面比市場(chǎng)上任何其它三維CAD設(shè)計(jì)軟件更易于上手，易于使用且生產(chǎn)率更高，已被廣泛地應(yīng)用于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中。文章以電渦流緩速器控制器為例，就Solid Edge在產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用作一個(gè)系統(tǒng)的介紹。

關(guān)鍵詞：Solid Edge；控制器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 Solid Edge 簡(jiǎn)介

Solid Edge是UGS公司的一款功能強(qiáng)大的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，具有自動(dòng)導(dǎo)航、界面簡(jiǎn)潔、對(duì)話框少和人機(jī)交互性好等優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單的建模方式，強(qiáng)大的“特征管理器”以及高效的“鈑金設(shè)計(jì)”，有助于開(kāi)闊設(shè)計(jì)人員的思路，提高工作效率，操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用，消除了三維CAD軟件建模復(fù)雜、難以上手和學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。Solid Edge軟件具有強(qiáng)大的裝配功能，它能支持“自頂而下”和“自底而上”兩種裝配設(shè)計(jì)模式，可快速建立大型的裝配體。它的“裝配結(jié)構(gòu)管理”，可以對(duì)同一裝配體生成不同的配置，以便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更好的評(píng)估。尤為重要的是，Solid Edge的“裝配檢測(cè)”和“干涉分析”功能模塊，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配過(guò)程中存在的問(wèn)題，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段就可以實(shí)施改進(jìn)和優(yōu)化，相較于純二維設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的突破，不僅節(jié)約了設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間和精力，也降低了產(chǎn)品試制成本。

2 分析產(chǎn)品，確定產(chǎn)品系統(tǒng)方案圖

電渦流緩速器是一種汽車輔助制動(dòng)裝置，俗稱電剎。安裝在車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)中，利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)車輛的渦流制動(dòng)，與傳統(tǒng)制動(dòng)搭配使用，承擔(dān)著許多大中型客車和卡車控制車速的作用。它作為一種輔助制動(dòng)裝置，其減少了主制動(dòng)裝置的機(jī)械摩擦，既提高了車輛的壽命，又提高了行駛的安全性和舒適性，越來(lái)越受到汽車制造廠家的青睞。而其核心部件就是電渦流緩速器控制器。

因控制器負(fù)載電流大且需頻繁通斷電，而車輛的工況也較為惡劣，為了提高控制器的穩(wěn)定性，從產(chǎn)品需防水、防塵、散熱且接地性能要好的角度出發(fā)，根據(jù)行業(yè)相關(guān)技術(shù)條件，結(jié)合國(guó)內(nèi)外加工工藝和材料的發(fā)展以及公司實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合考慮成本因素和生產(chǎn)周期，最終確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式為：外殼采用鋁型材拉伸工藝，表面處理為整體噴砂后表面陽(yáng)極氧化，走線方式采用銅條，產(chǎn)品系統(tǒng)方案如圖1所示。

3 創(chuàng)建產(chǎn)品零部件三維模型

打開(kāi)Solid Edge三維CAD設(shè)計(jì)軟件，單擊“實(shí)體零件”，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊。在零件設(shè)計(jì)界面利用草圖、拉伸、除料和孔等特征命令，完成電渦流緩速器控制器所需主要零件鋁型材拉伸殼體的三維模型。在建模過(guò)程中，可以在草圖界面中構(gòu)造出鋁型材拉伸截面的多種造型，許多新想法和好點(diǎn)子，都能用軟件模擬出來(lái)，再不拘泥于以往需要通過(guò)樣品試制來(lái)保證設(shè)計(jì)的可行性。用上述類似的方法，依次構(gòu)建出控制器電路板、殼體左端板、殼體右端板等三維模型；利用Solid Edge的“鈑金零件”設(shè)計(jì)環(huán)境中的簡(jiǎn)單命令構(gòu)造出銅條的雛形，并依據(jù)殼體左端板上的-、+、1、2、3、4的開(kāi)孔位置和電路板上的電連接點(diǎn)，在銅條上給出相應(yīng)的安裝位置和安裝孔。

4 構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估

上述的各個(gè)零件設(shè)計(jì)完成后，就可以應(yīng)用Solid Edge軟件構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估。Solid Edge軟件的裝配功能和干涉檢查可以很方便地幫助設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的問(wèn)題，以便及時(shí)改正，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。Solid Edge構(gòu)建裝配件的操作過(guò)程為：新建裝配文件→從“資源查找器”上的“零件庫(kù)”選項(xiàng)卡中拖拽零件，將其放置在裝配文件中→選擇合適的裝配“關(guān)系類型”，定義匹配關(guān)系→保存裝配件。根據(jù)上述方法構(gòu)建完成的控制器裝配文件如圖2所示。

在完成產(chǎn)品裝配件后，應(yīng)利用Solid Edge的“檢查”工具中的“檢查干涉”功能對(duì)裝配件進(jìn)行干涉檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的干涉問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在干涉，應(yīng)對(duì)照干涉結(jié)果仔細(xì)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直至零干涉為止。

5 合理評(píng)估、輸出工程圖紙

評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)劣，往往需要考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、環(huán)保等因素。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿足產(chǎn)品實(shí)用功能前提下，最應(yīng)關(guān)注的就是材料、成本等價(jià)格因素，因?yàn)楫a(chǎn)品的用料成本將直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終價(jià)格。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度評(píng)價(jià)圖2中的銅條+，其結(jié)構(gòu)形式雖然滿足了功能要求，但是由于鈑金零件有其獨(dú)特的加工方法，如折彎、沖裁、拉伸、成形等，必然會(huì)造成材料的浪費(fèi)。為了避免因結(jié)構(gòu)不合理而造成的不必要的浪費(fèi)，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的修改。如圖3所示，將零件銅條+進(jìn)行合理的拆分，從經(jīng)濟(jì)、可制作性角度出發(fā)，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)，力求產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造一次成功，以達(dá)到降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的目的。

圖3 銅條+拆分圖

最后，根據(jù)已經(jīng)得到認(rèn)可的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，可以對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)并整理出一套完整的工程圖紙。在這里，不得不再提一下Solid Edge，通過(guò)屬性設(shè)置和強(qiáng)大的圖庫(kù)，總裝圖的明細(xì)表可以自動(dòng)生成，不僅節(jié)約了大量時(shí)間，也確保了圖紙的正確性，不會(huì)出現(xiàn)以往總裝圖中的圖號(hào)名稱和零部件圖的圖號(hào)名稱不能完全對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，采用Solid Edge三維CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠盡可能地減少設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，減少開(kāi)發(fā)成本，提高生產(chǎn)效率；能夠更好地保證產(chǎn)品的功能性要求、裝配性要求和工藝性要求；使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加輕松，產(chǎn)品的制造更加合理。

參考文獻(xiàn)

[1]張玉云，吳瑞榮，等. 制造系統(tǒng)資源建模與適應(yīng)性工藝過(guò)程設(shè)計(jì)[A].第四屆中國(guó)計(jì)算機(jī)集成制造學(xué)術(shù)會(huì)議[C].哈爾濱，1996：383～388.

[2]孫宜華，萬(wàn)竹林.基于solidworks的鈑金箱體結(jié)構(gòu)逆向設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011.

[3]祝仁德.Solid Edge在電子設(shè)備機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)，2007：251～252.

作者簡(jiǎn)介：韓娟娟，女，碩士學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)楣I(yè)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

胡魁華，男，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檐娪门涮桩a(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)。

梁爽，女，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)用電子技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。endprint

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。而Solid Edge以其創(chuàng)新的流技術(shù)、強(qiáng)大的裝配功能和友好的操作界面比市場(chǎng)上任何其它三維CAD設(shè)計(jì)軟件更易于上手，易于使用且生產(chǎn)率更高，已被廣泛地應(yīng)用于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中。文章以電渦流緩速器控制器為例，就Solid Edge在產(chǎn)品三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用作一個(gè)系統(tǒng)的介紹。

關(guān)鍵詞：Solid Edge；控制器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 Solid Edge 簡(jiǎn)介

Solid Edge是UGS公司的一款功能強(qiáng)大的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，具有自動(dòng)導(dǎo)航、界面簡(jiǎn)潔、對(duì)話框少和人機(jī)交互性好等優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)單的建模方式，強(qiáng)大的“特征管理器”以及高效的“鈑金設(shè)計(jì)”，有助于開(kāi)闊設(shè)計(jì)人員的思路，提高工作效率，操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用，消除了三維CAD軟件建模復(fù)雜、難以上手和學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。Solid Edge軟件具有強(qiáng)大的裝配功能，它能支持“自頂而下”和“自底而上”兩種裝配設(shè)計(jì)模式，可快速建立大型的裝配體。它的“裝配結(jié)構(gòu)管理”，可以對(duì)同一裝配體生成不同的配置，以便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更好的評(píng)估。尤為重要的是，Solid Edge的“裝配檢測(cè)”和“干涉分析”功能模塊，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配過(guò)程中存在的問(wèn)題，在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段就可以實(shí)施改進(jìn)和優(yōu)化，相較于純二維設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的突破，不僅節(jié)約了設(shè)計(jì)人員大量的時(shí)間和精力，也降低了產(chǎn)品試制成本。

2 分析產(chǎn)品，確定產(chǎn)品系統(tǒng)方案圖

電渦流緩速器是一種汽車輔助制動(dòng)裝置，俗稱電剎。安裝在車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)中，利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)車輛的渦流制動(dòng)，與傳統(tǒng)制動(dòng)搭配使用，承擔(dān)著許多大中型客車和卡車控制車速的作用。它作為一種輔助制動(dòng)裝置，其減少了主制動(dòng)裝置的機(jī)械摩擦，既提高了車輛的壽命，又提高了行駛的安全性和舒適性，越來(lái)越受到汽車制造廠家的青睞。而其核心部件就是電渦流緩速器控制器。

因控制器負(fù)載電流大且需頻繁通斷電，而車輛的工況也較為惡劣，為了提高控制器的穩(wěn)定性，從產(chǎn)品需防水、防塵、散熱且接地性能要好的角度出發(fā)，根據(jù)行業(yè)相關(guān)技術(shù)條件，結(jié)合國(guó)內(nèi)外加工工藝和材料的發(fā)展以及公司實(shí)際生產(chǎn)情況，綜合考慮成本因素和生產(chǎn)周期，最終確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式為：外殼采用鋁型材拉伸工藝，表面處理為整體噴砂后表面陽(yáng)極氧化，走線方式采用銅條，產(chǎn)品系統(tǒng)方案如圖1所示。

3 創(chuàng)建產(chǎn)品零部件三維模型

打開(kāi)Solid Edge三維CAD設(shè)計(jì)軟件，單擊“實(shí)體零件”，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊。在零件設(shè)計(jì)界面利用草圖、拉伸、除料和孔等特征命令，完成電渦流緩速器控制器所需主要零件鋁型材拉伸殼體的三維模型。在建模過(guò)程中，可以在草圖界面中構(gòu)造出鋁型材拉伸截面的多種造型，許多新想法和好點(diǎn)子，都能用軟件模擬出來(lái)，再不拘泥于以往需要通過(guò)樣品試制來(lái)保證設(shè)計(jì)的可行性。用上述類似的方法，依次構(gòu)建出控制器電路板、殼體左端板、殼體右端板等三維模型；利用Solid Edge的“鈑金零件”設(shè)計(jì)環(huán)境中的簡(jiǎn)單命令構(gòu)造出銅條的雛形，并依據(jù)殼體左端板上的-、+、1、2、3、4的開(kāi)孔位置和電路板上的電連接點(diǎn)，在銅條上給出相應(yīng)的安裝位置和安裝孔。

4 構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估

上述的各個(gè)零件設(shè)計(jì)完成后，就可以應(yīng)用Solid Edge軟件構(gòu)建裝配件、檢查干涉、合理評(píng)估。Solid Edge軟件的裝配功能和干涉檢查可以很方便地幫助設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的問(wèn)題，以便及時(shí)改正，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。Solid Edge構(gòu)建裝配件的操作過(guò)程為：新建裝配文件→從“資源查找器”上的“零件庫(kù)”選項(xiàng)卡中拖拽零件，將其放置在裝配文件中→選擇合適的裝配“關(guān)系類型”，定義匹配關(guān)系→保存裝配件。根據(jù)上述方法構(gòu)建完成的控制器裝配文件如圖2所示。

在完成產(chǎn)品裝配件后，應(yīng)利用Solid Edge的“檢查”工具中的“檢查干涉”功能對(duì)裝配件進(jìn)行干涉檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的干涉問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在干涉，應(yīng)對(duì)照干涉結(jié)果仔細(xì)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直至零干涉為止。

5 合理評(píng)估、輸出工程圖紙

評(píng)價(jià)一個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)劣，往往需要考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀、環(huán)保等因素。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，在滿足產(chǎn)品實(shí)用功能前提下，最應(yīng)關(guān)注的就是材料、成本等價(jià)格因素，因?yàn)楫a(chǎn)品的用料成本將直接關(guān)系到產(chǎn)品的最終價(jià)格。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度評(píng)價(jià)圖2中的銅條+，其結(jié)構(gòu)形式雖然滿足了功能要求，但是由于鈑金零件有其獨(dú)特的加工方法，如折彎、沖裁、拉伸、成形等，必然會(huì)造成材料的浪費(fèi)。為了避免因結(jié)構(gòu)不合理而造成的不必要的浪費(fèi)，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并做出相應(yīng)的修改。如圖3所示，將零件銅條+進(jìn)行合理的拆分，從經(jīng)濟(jì)、可制作性角度出發(fā)，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)，力求產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造一次成功，以達(dá)到降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的目的。

圖3 銅條+拆分圖

最后，根據(jù)已經(jīng)得到認(rèn)可的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，可以對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)并整理出一套完整的工程圖紙。在這里，不得不再提一下Solid Edge，通過(guò)屬性設(shè)置和強(qiáng)大的圖庫(kù)，總裝圖的明細(xì)表可以自動(dòng)生成，不僅節(jié)約了大量時(shí)間，也確保了圖紙的正確性，不會(huì)出現(xiàn)以往總裝圖中的圖號(hào)名稱和零部件圖的圖號(hào)名稱不能完全對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，采用Solid Edge三維CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠盡可能地減少設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，減少開(kāi)發(fā)成本，提高生產(chǎn)效率；能夠更好地保證產(chǎn)品的功能性要求、裝配性要求和工藝性要求；使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加輕松，產(chǎn)品的制造更加合理。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：韓娟娟，女，碩士學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)楣I(yè)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

胡魁華，男，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)檐娪门涮桩a(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)。

梁爽，女，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)用電子技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。endprint