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2007-01-26 16:13

SolidWorks在重型機器產(chǎn)品開發(fā)中的應用

主流三維CAD軟件SolidWorks在重工行業(yè)得到了普遍應用，國內(nèi)許多重工企業(yè)購置了SolidWorks軟件，并以此作為企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)平臺。華泰重工制造有限公司是一家致力于散狀物料輸送設備及系統(tǒng)研發(fā)與制造的企業(yè)，主要產(chǎn)品包括臂式斗輪取料機、圓管帶式輸送機、裝船機、卸船機等。面對信息時代的挑戰(zhàn)，該公司提出了“實現(xiàn)無差錯、高效率、低成本設計”的產(chǎn)品開發(fā)平發(fā)策略，于2004年向長沙凱士達信息技術有限公司購買了SolidWorks軟件、技術培訓、參數(shù)化設計項目導航等相關服務，經(jīng)過兩年的推廣普及，建立了一個基于SolidWorks創(chuàng)新設計平臺。下文將討論重型機器的設計特點以及基于SolidWorks的解決方案，總結(jié)一套可以推廣應用的基于三維CAD軟件的重型機器的產(chǎn)品開發(fā)模式。
一、重型機器產(chǎn)品設計概述

重型機器最顯著的特點是大。臂式斗輪取料機一般有30多米長，是一種連續(xù)、高效的散狀物料裝卸輸送機械，廣泛應用于火電廠、港口碼頭、鋼鐵冶金、建材水泥、礦山、化工、煤炭與焦化廠等原料儲運場，可實現(xiàn)煤炭、礦石、化工原料等散狀物料的堆取、轉(zhuǎn)運、裝卸的連續(xù)作業(yè)。管式皮帶機通常有幾公里長，是近二十年來在帶式輸送機基礎上發(fā)展起來的一種新型散狀物料連續(xù)輸送設備，它克服了帶式輸送機固有的缺陷與使用范圍的局限性。特別適用于地形條件復雜，必須跨繞建筑物或江河、街道、環(huán)保要求高、需封閉輸送的環(huán)境。廣泛應用于冶金、建材、化工、火電及港口散貨碼頭等環(huán)境，輸送礦石、煤炭、原料、廢渣、垃圾等物料。

重型機器的制造特點是定制化生產(chǎn)。臂式斗輪取料機和管式皮帶機均需要根據(jù)用戶的使用現(xiàn)場進行定制設計，幾乎沒有兩臺完全相同的產(chǎn)品。但是許多零部件是通用的，或者形狀相同或相近，而尺寸大小不一樣。所以，系列化、模塊化設計、配置設計是提高設計效率、降低生產(chǎn)成本的主要手段。
重型機器的核心設計技術是結(jié)構(gòu)強度分析。大型設備一旦出現(xiàn)安全事故，損失會非常大，必須確保設計的安全性；同時重型機器要消耗大量的鋼材，在保證安全的前提下，要盡可能降低成本。平衡安全與成本的主要手段是有限元分析。

華泰重工的經(jīng)營模式是以設計為主導，大量委外加工、到客戶現(xiàn)場裝配。公司的重點是經(jīng)營品牌，保持設計優(yōu)勢，所以設計能力是企業(yè)核心的競爭力。在選擇軟件時重點考核軟件支持大裝配的能力、支持配置設計的能力和面向設計過程的結(jié)構(gòu)有限元分析功能。

二、設計流程的重組

1.與SolidWorks 軟件相適應的設計流程

傳統(tǒng)的設計流程是基于二維CAD環(huán)境建立的，設計流程比較粗放，一般分為“功能設計、概念設計、詳細設計” 三個階段，至于每個階段的定義和所涉及的工作內(nèi)容，專家們從不同的角度給出了不同的定義，沒有統(tǒng)一的約定。由于三維CAD軟件的應用受到計算機硬件的限制，基于三維CAD軟件的設計思路與基于二維CAD軟件的設計思路有很大的不同，如果按照二維的思維模式和設計流程使用三維CAD軟件，不但不能體現(xiàn)出優(yōu)勢，可能反而表現(xiàn)出許多劣勢。