proe在鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)(一) 大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2013-07-08 by:廣州CAD:proe設(shè)計(jì)培訓(xùn)中心來源:仿真在線

proe鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):

大型鋼結(jié)構(gòu)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(shè)備等。目前武昌造船廠在國內(nèi)大型鋼結(jié)構(gòu)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(guān)鍵。鑒于此,引進(jìn)了PTC公司的proe三維設(shè)計(jì)軟件,以不斷推進(jìn)工廠在傳統(tǒng)大型鋼結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)產(chǎn)品進(jìn)行了三維設(shè)計(jì),穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)了由二維向三維設(shè)計(jì)工作模式的轉(zhuǎn)變,并在proe三維設(shè)計(jì)取得初步成效的基礎(chǔ)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(tái),從而增強(qiáng)了對產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過程的組織、管理和控制力度。

二、大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

proe三維設(shè)計(jì)軟件通過與傳統(tǒng)大型鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的結(jié)合應(yīng)用,形成的大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)相比有了很大飛躍,集中體現(xiàn)在以下三方面:

(1) 設(shè)計(jì)思路的開拓。基于proe軟件的三維設(shè)計(jì)采取自頂向下的設(shè)計(jì)思路,即先構(gòu)架產(chǎn)品的整體框架模型,再依次進(jìn)行單元件和零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于框架模型中多層次分布的骨架包含了整個(gè)產(chǎn)品的主要定位和參考信息,因此這種設(shè)計(jì)思路提升了產(chǎn)品主管對產(chǎn)品的整體把握能力。

(2) 技術(shù)含量的提升。在proe參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)下,由于所有點(diǎn)、線、面及實(shí)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(dòng)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(dòng)相關(guān)三維模型及二維工程圖的關(guān)聯(lián)性變更,因此與二維CAD技術(shù)下相對松散的圖面信息組合方式相比,設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性、精度及變更響應(yīng)能力明顯增強(qiáng)。

(3) 可視化效果和過程控制力度的增強(qiáng)。三維設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)更貼近產(chǎn)品實(shí)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(shù)問題在設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)參數(shù)化三維設(shè)計(jì)流程

在proe軟件自頂向下的參數(shù)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想下,大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)在流程上大體可分圖1所示的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、模型構(gòu)造和圖表生成三大節(jié)拍。

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圖1 大型鋼結(jié)構(gòu)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)主流程

3.1 大型鋼結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

在以proe軟件為技術(shù)平臺(tái)的大型鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)準(zhǔn)備節(jié)可按設(shè)計(jì)策劃、方案設(shè)計(jì)和框架設(shè)計(jì)三個(gè)子環(huán)節(jié)依次進(jìn)行。

3.1.1 大型鋼結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)策劃

在正式接到產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)后,為保證后續(xù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)正確有序的進(jìn)行,需要進(jìn)行包括以下四項(xiàng)主要內(nèi)容的設(shè)計(jì)策劃:

(1) 審圖,首先應(yīng)明確并及時(shí)消除設(shè)計(jì)院藍(lán)圖中潛在疏漏之處和不定因素,再針對鋼結(jié)構(gòu)橫縱剖面的定位基準(zhǔn)及板厚分布規(guī)律進(jìn)行重點(diǎn)分析,然后簽署審圖意見,使設(shè)計(jì)藍(lán)圖具備三維設(shè)計(jì)條件。

(2) 工藝拆分,即產(chǎn)品主管應(yīng)結(jié)合廠內(nèi)的工藝生產(chǎn)條件,進(jìn)一步明確鋼結(jié)構(gòu)分/節(jié)段類型,并對各分/節(jié)段的橫向和縱向進(jìn)行板單元拆分及優(yōu)化。

(3) 制訂出圖計(jì)劃,計(jì)劃中應(yīng)包含詳細(xì)圖紙目錄、相關(guān)責(zé)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(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

3.1.2 鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品三維框架模型的方案設(shè)計(jì)

在proe軟件平臺(tái)下,由于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的三維框架模型實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(guān)系組裝起來的模型樹,因此相應(yīng)框架設(shè)計(jì)方案應(yīng)主要包括裝配樹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、骨架設(shè)計(jì)和裝配關(guān)系設(shè)計(jì)三部分。

第一:產(chǎn)品框架模型樹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在大型鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的裝配樹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),主裝配結(jié)構(gòu)通常為產(chǎn)品→分/節(jié)段→單元件三個(gè)裝配級,骨架應(yīng)分別布局于這三級裝配組件下;同時(shí)結(jié)合產(chǎn)品的具體工藝及生產(chǎn)組織等特點(diǎn),主裝配結(jié)構(gòu)可作適當(dāng)調(diào)整。

第二:產(chǎn)品框架模型骨架設(shè)計(jì)。

在裝配樹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,首先應(yīng)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(gè)產(chǎn)品模型具有足夠的控制能力,然后針對典型骨架進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。

第三:產(chǎn)品框架模型樹裝配關(guān)系設(shè)計(jì)。

為確保產(chǎn)品框架模型結(jié)構(gòu)緊湊,應(yīng)按照以下規(guī)則進(jìn)行裝配關(guān)系設(shè)計(jì):

(1) 按缺省裝配、坐標(biāo)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(dú)立顯示時(shí)結(jié)構(gòu)側(cè)可見的原則確定與上級裝配體的正反裝配關(guān)系。

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