軋機配管優化設計中的SolidWorks應用分析

摘 要：軋機配管在我國很多的領域都有著非常廣泛的應用。例如液壓控制系統，氣動控制系統，潤滑系統，冷卻系統等方面的稀有管路；干油管路，輸水管路等。軋機配管在上述各個系統中不僅僅能夠保障介質在軋機生產中流通順暢，同時也能夠通過軋機配管來進行有效的控制，保障軋機生產過程中的各種生產需要。一套非常合理科學的完整管路配置，是軋機運行高質量以及運行高效率的保障。在進行軋機鋼管優化的過程中，很多時候都是使用二維軟件進行設計。但是二維設計軟件在設計優化過程中會出現很多的問題。因此文章主要針對軋機配管優化設計中的SolidWorks的具體應用進行分析，希望通過文章的分析能夠不斷的擴大SolidWorks軟件在優化軋機配管設計中的應用，同時也為我國軋機配管的進一步發展以及創新貢獻力量。

關鍵詞：軋機配管；優化設計；SolidWorks軟件；應用分析

在軋機配管的優化設計過程中，我們通常情況下采用的是二維設計軟件CAD。在應用CAD設計的過程中，軋機管路在48毫米范圍內的情況下，二維軟件只能夠提供非常大體的走向圖，在現場實際制作施工的過程中需要進行現場放樣，對于不合適的位置進行現場調整；對于管徑大于48毫米的軋機配管二維軟件在設計過程中只是給出相應的預制圖，現場預制后進行安裝工作。這種非常傳統的優化設計模式在現在看來效率非常低下，同時也不利于現場操作工人的現場操作，既浪費時間也浪費成本。利用二維軟件設計及相應的設計人員進行了大量的計算，但是由于沒有相應的部件整合，還是難免出現問題，極易造成反共現象。因此現階段SolidWorks軟件在軋機配管的設計優化過程中逐漸的興起并且在擴大應用范圍。SolidWorks軟件是一款非常成熟的應用軟件。具有非常直觀的人性化設計界面，相關的設計人員能夠非常直觀的了解設計產品的設計外形以及存在的不足之處。同時還能夠進行相應的力學分析，有效的保障優化設計的管路能夠最大限度的貼近實際需要。

1 SolidWorks軟件在軋機配管優化設計過程中的主體部分的機械建模

在管路的機械建模過程中，我們首先要使用SolidWorks軟件中的一系列特征來進行相應的建模準備。例如軟件中的拉伸特征，鏡像特征，切除特征以及陣列特征等。通過上述的特征能將機械部件的較大部分進行實體建模，將二維設計轉化成為三維設計圖紙。應用軟件中的基準面工具來建立一系列的輔助基準面，例如軋制中心基準面；軋機中心基準面；軋制標高和0.00平面。上述基準面的確定主要是便于我們三維設計過程中裝配關系的確定。能夠有效準確的建立距離配合，平行配合，重合配合以及同心配合等。上述關系捋順之后，我們就能夠將各個部件按照一定的關系進行裝配。我們為了有效的區別不同支架的方向，我們在建模設計過程中會采用不同的顏色進行表述。例如我國可以選擇黃色標示傳動側的機架；用紅色標示操作側的機架。與此同時我們還可以利用各個部件的施工材質的不同來進行相應的區分。不同材質的零部件會出現不同的裝配效果。我們在建模裝配過程中能夠有效的利用不同部件的顏色或者設計材質進行逐級裝配。在建模裝配過程中我們有限選擇的裝配方式是先將小部件進行裝配建模，然后在通過一定的大小順序或者圖紙要求的順序來進行由小到大的部件裝配，這樣能夠較為完整的完成整個軋機配管機械部分的主體建模。

2 SolidWorks軟件在軋制配管優化設計過程中的輔助部件建模

文章的主要設計主題就是管路的優化設計，因此在設計過程中需要采取機械部分的建模為管路優化設計服務的原則。為了有效的提升設計的工作效率，我們在完成機械主體建模后，通常會按照一定的經驗同時配合圖紙來進行裝配位置的判斷，選取平臺上的各種同管路相關的部件進行建模并且完成裝配。例如平臺上的各式各樣的閥組；潤滑系統中的衛星站；中間輥的彎輥系統以及竄輥系統。上述系統中和管路設計有關聯的部件都要進行詳細的建模以及裝配。在建模設計的過程中我們要準確無誤的畫出每一個管路的接口位置以及尺寸。這是管路設計正確的一種技術保障。在輔助部件建模的過程中。我們應用的還是SolidWorks軟件中的各種特征。例如軟件中的拉伸特征，鏡像特征，切除特征以及陣列特征等。在將小的部件建模完成后，按照相應的圖紙要求進行逐級的裝配配合，裝配完成后在將輔助部件的模型同機械主體的模型進行裝配連接，這樣就非常完整的完成了主體建模輔助建模的模型設計工作。

3 SolidWorks軟件在軋制配管優化設計過程中的管路建模

該產品主要有液壓配管、氣動配管、油氣潤滑配管、壓縮空氣配管、乳化液配管等幾種配管，為制作方便，按照敷設位置分成上部配管、下部配管、入口配管、出口配管幾部分。

因為冷軋機的工藝特點，主要管路都是直徑≤60mm（乳化液配管除外），依據原設計圖紙，找準接口，確定管路走向后計算管路尺寸（此處管路尺寸允許有一定的偏差，留待裝配后調整）。力求按最合理的敷設位置在軋機周圍合理布置，做到管路整齊美觀且易于制作安裝。

SolidWorks本身有Routing插件，可以實現各種類型的管道、管筒和電力電纜系統的設計自動化，但按照我廠的工藝特點，我們通常是首先設計好管路走向，通過測量或計算得出管路尺寸，在3D草圖中建立草圖，然后插入結構構件，選定草圖為路徑，再選定合適的管道規格，就可生成管路。常用的管道規格可根據需要增加到數據庫中，也可用別的管道尺寸修改而成，利用配合工具安裝管接頭。形成管線模型。

4 SolidWorks軟件在軋制配管優化設計過程中的部件裝配以及調整

在最終裝配的過程中，我們需要重新的進行裝配體的建立。在裝配體中插入我國實現設計好的主體模型以及輔助模型。轉配的輔助基準面還是按照上述的設計基準面，一般情況下無需重新更改。在裝配的過程中，我們要按照一定的裝配順序進行裝配。最主要的是要對管路的設計裝配有清晰的表達。我們在上述的建模過程中采用的設計依據參照的是二維設計軟件的設計圖，因此我們在SolidWorks軟件裝配過程中，很可能出現部件干涉的問題和管口錯位的問題。這樣就要求我們在裝配的過程中不斷的修改調整，達到設計優化的目的。SolidWorks軟件主要是通過一定的特征以及詳細的參數來進行的實體建模工具。設計人員可以在軟件允許的規則下，進行隨意的特征修改以及幾何順序的調整。同時在總裝配的過程中我們可以隨時改變裝配順序，直到管路的設計優化達到我們的要求為止。需要注意的是在裝配調整的過程中要注意管路標準以及相應支架位置的修改，要合理準確。要讓管路的優化設計美觀、適用、準確。

5 SolidWorks軟件在軋制配管優化設計過程中的工程圖的轉化

SolidWorks軟件最大的特點就是能夠實現三維轉化二維的功能。在圖紙輸出的過程中，不需要進行重新二維設計，可以直接由三維設計圖轉化成為二維設計圖。同時SolidWorks軟件中還存有大量的工程用數據庫，我們在設計過程中可以按照我國的需要進行相應的調取。在轉化過程中，我們只需要進行標準方面的修改即可。

參考文獻

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