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1、第34卷第1期化工设计通讯Vol134No112008年3月ChemicalEngineeringDesignCommunicationsMar12008浅谈化工设备设计中CAD/CAM/CAE的应用张亚林(湖南省中兴设备安装工程有限责任公司,湖南株洲412003)摘要:化工设备及其零部件在工况下受到多种多样的外力作用,如风力,内外压力等。如何实现化工设备高效安全生产,化工装备及其零部件的设计与制造就显得至关重要。本文结合当今国内外机械设计制造领域一些先进的设计理念与方法,概要地介绍了CAD/CAM/CAE在化工设备设计中的一些应用,并以高级CAD/
2、CAM/CAE软件UG与ANSYS做了一些简单的应用实例。关键词:CAD/CAM/CAE;化工设备;设计;应用+中图分类号:TQ028113文献标识码:A文章编号:1003-6490(2008)01-0053-05设计的好坏决定了产品的实用价值与否。化工机械0引言与设备的安全性要求很高,因此其零部件的设计环节十分重要。目前市场上高级CAD/CAM软件都具有产品制造正向着高质量、高效率和低成本方向发强大的产品设计功能,能够满足各种复杂零部件的设展,产品轻小化,功能多样化,零件复杂化使得人们不计要求。UG作为集CAD/CAM/CAE于一体的大型断的寻求更
3、方便,更完善的设计途径、加工方法与工高级软件在世界制造领域得到了广泛的应用,倍受企艺,尽可能的优化零件的各技术参数与结构特征。业界与科研院校的青睐。以高级软件UG对化工设CAD/CAM/CAE系统的开发与应用为现代制造与加备中的通用零部件椭圆形封头进行三维设计为例,简工领域带来了新的技术革新。化工设备在生产过程单介绍CAD/CAM软件在化工设备中的应用。中承受多种外力的作用,因此其零部件要能够确保生封头作为化工设备中的通用零部件,其相关类型产的安全,满足各种工况的要求,具有好的设计结构已有系列化标准。椭圆形封头作为封头中的一种,其以及长的使用寿命。C
4、AD/CAM/CAE技术能够对化应用广泛,并且我国有关部门制定了以内/外径作为工设备中各零部件进行合理的结构设计与分析,进行公称直径的椭圆形封头标准系列。UG中对于标准动态仿真以及性能评定等,确保化工设备具有良好的件的设计可通过建立部件族或标准件库来调用,类似可靠性与经济性。于椭圆形封头就可以通过建立部件族或标准件库,这1CAD/CAM在化工设备中的应用样就大大节省了产品的设计与制造周期,有利于提高生产效率。产品设计是CAD/CAM系统的重要功能,产品椭圆形封头的三维设计过程是先根据相关参数收稿日期:2008-02-14作者简介:张亚林(1966-)
5、,男,工程师,华中科技大学毕业,长期从事压力容器设计、制造、安装以及锅炉安装工艺工作。54化工设计通讯第34卷绘制椭圆形封头轮廓曲线,然后利用旋转或拉伸功能上面介绍了椭圆形封头已有相关标准,对化工生成三维实体。其具体过程如图所示。行业来说,建立建全相关标准件库对设备的快速设计与制造具有重大意义。UG对于一些常用标准件设定了标准件库如螺栓、螺钉、齿轮、垫圈等,同时企业和设计人员可以根据自身的需要建立相应的标准件库或部件族,以便在设计或装配过程中直接调用。UG还具有外挂等功能,能够将建立起来的标准件库进行/搭桥0在UG功能模块中,设计者需要这些标准件时就
6、可以直接点击,选择相应的标准即可获得所需的标准零部件。图3所示即为挂在UG上的中国国图1绘制1/4的封头轮廓曲线标标准件库。从图上所示的标准件库中设计人员直接点击法兰,就可以选用所需的法兰标准件。如图4所示。当然CAD/CAM(UG)的应用不仅在此,对于化工设备生产企业来说,利用高级CAD/CAM软件或系统带来的经济效益是显著的。如UG具有众多的功能模块,对于制造企业来说足以满足设计与开发的需要。UG的建模功能特别是曲面造型可以说是众多高级CAD/CAM软件中的/老大0,从二维到三维、从图像到实体、从结构设计到运动仿真、从数控加工图2通过旋转生成的1
7、/2三维实体模型到后处理方便快捷地解决了产品从设计开发到生产图3中国国标标准件库制造的诸多环节。对于化工设备生产制造中的冲压提升,世界制造业不断倡导绿色制造的理念。化工行成型件,利用UG中的钣金成型模块,可以很方便地业实行绿色制造,进行节能技术改造,调整产品结构,建立零部件模型,经过结构分析与仿真模拟,不仅能开发环保设备,执行国家可持续发展战略的途径之一够及时的对产品进行改进,而且可以明确地预测到可就是要吸收和发展先进的制造技术。CAD/CAM实能存在的问题。同时,随着人类/可持续发展战略0的现的不仅仅是产品的设计与装配,而且能够综合其第1期张亚林:
8、浅谈化工设备设计中CAD/CAM/CAE的应用55图4他系统进行在线设计与装配,进行虚拟制造与仿真,化产品结
