Pro/E軟件在機械設計管道數模建立中的應用

張海明

（中國重汽集團大同齒輪有限公司， 山西 大同 037305）

引言

隨著科技不斷進步，三維數模的建立融入到各個領域，包括機械、建筑、醫療、教育、動畫和時下流行的3D打印技術等。三維數模建立的目的歸根結底是為了提前發現可能存在的設計缺陷，保證設計質量，縮短設計周期。當然三維的建立相比二維來講，立體感好，更直觀、方便快捷。為滿足市場競爭發展的需求，許多企業已經把零件三維數模的精細化、準確化作為技術之本[2]。目前，在機械設計領域里應用Pro/E軟件建立管道三維數模可以通過以下三種方法來實現。

1 掃描

已經知道管的形狀、尺寸、管壁厚、彎折半徑等所有參數，且對管的材料沒要求，可以用掃描來實現。插入→掃描→伸出項/薄板伸出項目（空心）→選取面進行草繪想要的管道軌跡→完成→繪制管道的截面→完成，見圖1、圖2。

圖1 草繪管道軌跡

圖2 掃面完成后管道三維數模

該方法建立的三維數模只局限于同一個平面，不易進行組件裝配。

2 插入高級管道

該方法可以在零件里進行管道三維數模建立，也可以在組件里進行管道三維數模建立。根據實際空間隨意進行管道模型的設計，只局限于彈性管道三維數模的建立。以下就組件里建管道三維數模進行說明，見圖3、圖4。

圖3 組件ASM0001

圖4 實體狀態下管道通過點

1）打開已建好組件→創建零件→實體→創建特征→建點（根據實際要求管道空間布置）。

2）插入→高級→管道→多重半徑→輸入管道外徑→管道壁厚→依次選取已建好的點→輸入彎折半徑→確定，相當于管道PRT0004已經完成三維數模建立，見圖5。

圖5 組件中建立管道三維數模

3）可以通過更改點的坐標來實現所要的管道數模，單獨打開零件管道PRT0004進行二維圖紙設計。

3 應用程序管道

應用程序里的管道三維數模建立只局限在裝配組件里，也就是說只有在組件模式下，應用程序中才有管道。該模塊可以實現復雜管道三維數模建立，準確度比較高，同時還適用于撓性管道數模建立。

3.1 普通彈性管道三維數模的建立

1）打開已建好組件→應用程序→管道→建管道通過的點（APNT0～APNT4）→管線→創建/路徑→管線名（pipe→線棧名菜單欄中點擊【創建】，輸入直線軋件名（yazhu）。

2）在管線庫菜單欄設置想要的管道參數，管道外徑、厚度、重量/長度、折彎半徑、折彎角，以及【設計規則】里管道的詳細參數值后【確定】。

3）在【路徑管道】→設置起點→【點】進行選取（APNT0），【至點 /端口】→管道選取→APNT→Yes→多重半徑/單個半徑→選取前期在管線庫設置好的折彎半徑或者輸入新值→管線，如圖6所示。

圖6 管道通過點的路徑

4）【制造】→管道實體→選【PIPE】→生成，如圖7所示。

圖7 彈性管道三維數模

3.2 撓性管道三維數模的建立

1）打開已經建好的組件，與直線管道建立不同之處是僅在被建管道另個零件上分別建點（APNT0、APNT1）【管線】→創建/路徑→管線名（pipe1→線棧名菜單欄中點擊【創建】，輸入直線軋件名（yazhu1）。

2）同樣在管線庫菜單欄設置想要的管道參數，形狀類型選取【直】、【撓性】，在規定管道外徑、厚度、重量/長度、拐角類型等參數值后【確定】。

3）【管道環境】→線形→直的→完成，【路徑管道】→設置起點→【點】進行選取（APNT0）→延伸→坐標系→鎖定軸→Z軸，輸入一定值；【路徑管道】→設置起點→【點】進行選取（APNT1）→延伸→坐標系→鎖定軸→Z軸，輸入一定值后【確定】。

4）【管道環境】→線性→彈性線自由長度→至點/端口，點選點APNT0延伸出來的點。

5）【制造】→管道實體→選【PIPE】→生成，如圖8所示。

圖8 撓性管道三維數模

6）通過【線棧】【編輯】選取線棧名 yazhu或yazhu1，也可以通過【設置路徑】重新設置【起始點】、【延伸】、【至點/端口】等參數，最終達到預期設計的管道三維數模。還可以調整點的位置，來改變管道的路徑。點的建立一般應用【偏移坐標系】，通過偏移x、y、z三個方向來完成點的創建。

4 應用效果

在機械設計中應用Pro/E軟件建立管道三維數模也可以通過拉伸、旋轉其他模塊建立。與掃描模塊建立的三維數模相類似僅局限在一個平面內，完成一些形狀簡單的管道數模，而且建立的管道無法在組件里進行裝配。

插入高級管道、應用程序管道可以完成復雜管道三維數模的建立，比如，在完成汽車變速箱、發動機油管、氣管的設計等。

5 結語

產品三維數字化設計是企業提高自身水平和市場競爭力的利器[3]。管道三維數模建立僅僅是Pro/E軟件應用中的一小部分，只要掌握不同環境下管道設計思路，合理應用不同模塊建立管道數模，就可實現快而準確地建立管道數模，為企業創造更多的價值。