轧机配管优化设计中的SolidWorks应用分析

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摘 要：轧机配管在我国很多的领域都有着非常广泛的应用。例如液压控制系统，气动控制系统，系统，冷却系统等方面的稀有管路；干油管路，输水管路等。轧机配管在上述各个系统中不仅仅能够保障介质在轧机生产中流通顺畅，同时也能够通过轧机配管来进行有效的控制，保障轧机生产过程中的各种生产需要。一套非常合理科学的完整管路配置，是轧机运行高质量以及运行高效率的保障。在进行轧机钢管优化的过程中，很多时候都是使用二维软件进行设计。但是二维设计软件在设计优化过程中会出现很多的问题。因此文章主要针对轧机配管优化设计中的solidworks的具体应用进行分析，希望通过文章的分析能够不断的扩大SolidWorks软件在优化轧机配管设计中的应用，同时也为我国轧机配管的进一步发展以及创新贡献力量。

关键词：轧机配管；优化设计；SolidWorks软件；应用分析

在轧机配管的优化设计过程中，我们通常情况下采用的是二维设计软件CAD。在应用CAD设计的过程中，轧机管路在48毫米范围内的情况下，二维软件只能够提供非常大体的走向图，在现场实际制作施工的过程中需要进行现场放样，对于不合适的位置进行现场调整；对于管径大于48毫米的轧机配管二维软件在设计过程中只是给出相应的预制图，现场预制后进行安装工作。这种非常传统的优化设计模式在现在看来效率非常低下，同时也不利于现场操作工人的现场操作，既浪费时间也浪费成本。利用二维软件设计及相应的设计人员进行了大量的计算，但是由于没有相应的部件整合，还是难免出现问题，极易造成现象。因此现阶段SolidWorks软件在轧机配管的设计优化过程中逐渐的兴起并且在扩大应用范围。SolidWorks软件是一款非常成熟的应用软件。具有非常直观的人性化设计界面，相关的设计人员能够非常直观的了解设计产品的设计外形以及存在的不足之处。同时还能够进行相应的力学分析，有效的保障优化设计的管路能够最大限度的贴近实际需要。

1 SolidWorks软件在轧机配管优化设计过程中的主体部分的机械建模

在管路的机械建模过程中，我们首先要使用SolidWorks软件中的一系列特征来进行相应的建模准备。例如软件中的拉伸特征，镜像特征，切除特征以及阵列特征等。通过上述的特征能将机械部件的较大部分进行实体建模，将二维设计转化成为三维设计图纸。应用软件中的基准面工具来建立一系列的辅助基准面，例如轧制中心基准面；轧机中心基准面；轧制标高和0.00平面。上述基准面的确定主要是便于我们三维设计过程中装配关系的确定。能够有效准确的建立距离配合，平行配合，重合配合以及同心配合等。上述关系捋顺之后，我们就能够将各个部件按照一定的关系进行装配。我们为了有效的区别不同支架的方向，我们在建模设计过程中会采用不同的颜色进行表述。例如我国可以选择黄色标示传动侧的机架；用红色标示操作侧的机架。与此同时我们还可以利用各个部件的施工材质的不同来进行相应的区分。不同材质的零部件会出现不同的装配效果。我们在建模装配过程中能够有效的利用不同部件的颜色或者设计材质进行逐级装配。在建模装配过程中我们有限选择的装配方式是先将小部件进行装配建模，然后在通过一定的大小顺序或者图纸要求的顺序来进行由小到大的部件装配，这样能够较为完整的完成整个轧机配管机械部分的主体建模。

2 SolidWorks软件在轧制配管优化设计过程中的辅助部件建模

文章的主要设计主题就是管路的优化设计，因此在设计过程中需要采取机械部分的建模为管路优化设计服务的原则。为了有效的提升设计的工作效率，我们在完成机械主体建模后，通常会按照一定的经验同时配合图纸来进行装配位置的判断，选取平台上的各种同管路相关的部件进行建模并且完成装配。例如平台上的各式各样的阀组；系统中的卫星站；中间辊的弯辊系统以及窜辊系统。上述系统中和管路设计有关联的部件都要进行详细的建模以及装配。在建模设计的过程中我们要准确无误的画出每一个管路的接口位置以及尺寸。这是管路设计正确的一种技术保障。在辅助部件建模的过程中。我们应用的还是SolidWorks软件中的各种特征。例如软件中的拉伸特征，镜像特征，切除特征以及阵列特征等。在将小的部件建模完成后，按照相应的图纸要求进行逐级的装配配合，装配完成后在将辅助部件的模型同机械主体的模型进行装配连接，这样就非常完整的完成了主体建模辅助建模的模型设计工作。

3 SolidWorks软件在轧制配管优化设计过程中的管路建模

该产品主要有液压配管、气动配管、油气配管、压缩空气配管、乳化液配管等几种配管，为制作方便，按照敷设位置分成上部配管、下部配管、入口配管、出口配管几部分。

因为冷轧机的工艺特点，主要管路都是直径≤60mm（乳化液配管除外），依据原设计图纸，找准接口，确定管路走向后计算管路尺寸（此处管路尺寸允许有一定的偏差，留待装配后调整）。力求按最合理的敷设位置在轧机周围合理布置，做到管路整齐美观且易于制作安装。

SolidWorks本身有Routing插件，可以实现各种类型的管道、管筒和电力电缆系统的设计自动化，但按照我厂的工艺特点，我们通常是首先设计好管路走向，通过测量或计算得出管路尺寸，在3D草图中建立草图，然后插入结构构件，选定草图为路径，再选定合适的管道规格，就可生成管路。常用的管道规格可根据需要增加到数据库中，也可用别的管道尺寸修改而成，利用配合工具安装管接头。形成管线模型。

4 SolidWorks软件在轧制配管优化设计过程中的部件装配以及调整

在最终装配的过程中，我们需要重新的进行装配体的建立。在装配体中插入我国实现设计好的主体模型以及辅助模型。转配的辅助基准面还是按照上述的设计基准面，一般情况下无需重新更改。在装配的过程中，我们要按照一定的装配顺序进行装配。最主要的是要对管路的设计装配有清晰的表达。我们在上述的建模过程中采用的设计依据参照的是二维设计软件的设计图，因此我们在SolidWorks软件装配过程中，很可能出现部件干涉的问题和管口错位的问题。这样就要求我们在装配的过程中不断的修改调整，达到设计优化的目的。SolidWorks软件主要是通过一定的特征以及详细的参数来进行的实体建模工具。设计人员可以在软件允许的规则下，进行随意的特征修改以及几何顺序的调整。同时在总装配的过程中我们可以随时改变装配顺序，直到管路的设计优化达到我们的要求为止。需要注意的是在装配调整的过程中要注意管路标准以及相应支架位置的修改，要合理准确。要让管路的优化设计美观、适用、准确。

5 SolidWorks软件在轧制配管优化设计过程中的工程图的转化

SolidWorks软件最大的特点就是能够实现三维转化二维的功能。在图纸输出的过程中，不需要进行重新二维设计，可以直接由三维设计图转化成为二维设计图。同时SolidWorks软件中还存有大量的工程用数据库，我们在设计过程中可以按照我国的需要进行相应的调取。在转化过程中，我们只需要进行标准方面的修改即可。

参考文献

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