Solidworks 是一种建立空间模型的三维软件，它具有人性化的操作界面，设计师可以直观的看到产品设计的现状和不足，实时的进行简单的分析测试，使设计与制造更加贴近。为此我分厂在2004年引进了Solidworks 三维设计软件做为辅助设计及生产手段，先后对多个产品完成了模拟设计并得到成功应用。近些年完成的模拟有黄石山力1420mm五机架冷连轧机组、舞钢 3000mm热轧机、湘潭5000mm热轧机、梅钢1780热连轧机，巴西定尺剪，南钢4700mm轧机等重点产品。在一定程度上形成了专业化作业，对节 约生产周期起到了很大的作用。

    1 根据机械建立管路模型

    在轧机、剪子、卷取机等轧制设备中有大量的管路，其管形错综复杂、管径大小不一，在设计过程中难免出现干涉等现象。因此，从设计到生产之间应用 Slidworks将二维平面图转化成三维模型，这一增加的中间环节不但可以检查设计过程中的漏洞及失误，而且可以使工人提前了解设备构造，帮助解决生产 过程中的困难；最重要的是可以将复杂的空间管路走向具体化，指导管路预制和装配。以冷轧机组为例，根据设计给出的二维图纸，挑选出轧机主体上与管路相连接 的零件，以及可能与管路发生干涉的零部件建立三维机械模型。然后建立基准平面与各部分的配合关系，将各零部件按图纸进行装配，组成简单的轧机模型。创建管 路三维模型并按原设计图纸的装配关系及基准平面依次将各部位的管路及管路装配集成装入，连成完整的闭合回路。装配完成后检查管路与零部件间、管路与管路间 的配合关系，调整管路长短和走向，检察管路间的干涉及错位现象等，同时保证不影响使用及产品美观。尤其对于设备中的液压阀组，最初是由设计人员提出液压阀 组的技术协议，由采购人员按设计要求进行购买。而阀组的采购周期比较长，往往与设计过程同步进行，为不影响产品进度，实际生产中不可能等到液压阀组设计完 成后再设计其他管路，往往在图纸中只给出阀组示意图。这样就会导致在最终进行装配时，实际阀组结构与设计示意图的结构不能完全相符，经常出现管路接口错位 现象，导致相应的管路走向也不得不发生变化。管路的制作一般都是设计图纸完成后5-6个月才开始，这时候阀组供货厂家设计的阀组也基本完成。将阀组最终模 型装配到轧机模型上，调整各个接口尺寸。完成以上所有工作后，还需要将每根管路转化成工程图，标注各种管径规格、接头序号及相关尺寸等。因为Solidworks <http://solidworks.e-works.net.cn>的 工程图与三维模型本身存在关联，对三维管路模型进行各种修改时，工程图也会随之进行同步改动，这样就避免了以往因改图不彻底造成的错误。这种管路工程图上 同时配有管路的立体模型，使管路预制直观可视，经过三维模拟后的管路一次预装合格率在95%以上，有些交货周期要求紧的产品，可以在管路预制后直接包装发 往用户现场进行安装。

    为区分各种管路以及出工程图方便，可设定不同管路的表面颜色，也可通过设定管路材质的方式达到区分各种管路装配关系的效果。这样在模型中，非常清晰和直观。如图1。

    图1 各种管路装配关系的效果图

    2 辅助管路预制

    近几年来，合作产品以及出口产品较多。用的图纸大部分都是SMS、VAI和MH的。这些公司配管图纸的共同特点就是所有的预制管都是用“一品图”绘制，这类图纸要求识图者空间想象能力丰富，立体思维清晰。并且预制时要非常仔细，不然很容易把管路方向搞反。但是用Solidworks <http://solidworks.e-works.net.cn>就很容易解决此类问题，只要将此类管路在Solidworks <http://solidworks.e-works.net.cn> 3D草绘环境里建立草图，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，就可扫描成实体管路。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、法兰等。形成管线模型。不管此管有多少个旋转角度或空间角度，在三维空间中管路走向一目了然。保证了管 路预制的准确性。如图2。

    图2 管线模型

    经过长期的积累，我们已将目前产品中常用的各类管件（包括DIN标准、SN重复劳动，提高了工作效率。

    3 与CAD相比，绘图、出图简单准确效率高

    用AutoCAD设计出来的管路，即便经过反复审图，修改，在实际制造过程中仍难避免出现管路间的相互干涉、管路接口错位等问题。用CAD设计的管路，通 常直径e≤48mm的细管仅给出走向图，需要工人安装过程中现场放样制作，边安装边修改。这种传统模式效率很低，工人操作起来十分困难，费时费工，而且即 使设计师进行了大量的计算工作，也难以达到图纸准确无误，易造成大量的返工及废品。整改管路以及整改管路的重新焊接，交检，酸洗等会浪费大量时间，并且造 成原材料浪费，生产成本加大。但是运用Solidworks可以建立轧机的空间模型，用3D曲线在空间模型上直接绘制管路，可以直接观察管路与机械零部件间的位置关系，且尺寸准确。另外，CAD制图要绘制三个视图， 有时为了能够完整地表达设计意图，还需要绘制各种向视图、剖视图，绘图量大：特别是装配图、不规则零件以及零件的截交线、相贯线等，在各个视、图上的形状 都比较复杂，画起来都比较困难，用SolidWorks 只需建立三维模型，就可以直接生成三视图、向视图和任意位置的剖视图，各种复杂形状都能在视图上准确投影。

    4 结语

    综上所说，Solidworks 在配管制造中有四大优势：一、制图简单，设计效率高。二、出单件图方便，可以实现管路装配前100%预制。三、准确率高，预制后改动量小。四、预制图直观，降低预制难度，可以有效的验证尺寸，减少设计失误等原因造成的损失。

    Solidworks2014下载地址：http://www.solidworks.com.cn/2014launch_eworks

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