proengineer在家電產品結構設計的應用

2013-05-03  by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM  來源:仿真在線

關鍵字: proe二次開發 proe環境 proe平臺 proe軟件 ProE proengineer

內容摘要:proeNGNEER作為一種通用工程軟件有著極其強大的功能。在進一步推廣和使用proeNGINEER軟件的同時這一先進的設計技術也將引入到家電產品結構設計中來。

proeNGNEER作為一種通用工程軟件有著極其強大的功能。在進一步推廣和使用proeNGINEER軟件的同時這一先進的設計技術也將引入到家電產品結構設計中來。

1、 引言

在現代產品設計中,設計手段日趨先進,計算機輔助設計使得產品設計快捷、直觀,以往使用的CAD軟件以二維軟件為主,主要起輔助繪圖作用,而隨著產品設計的發展需要,越來越多的產品設計已經不再停留在二維的設計領域,正在越來越多的朝著三維的產品設計發展,從目前軟件的三維造型特點來看,I-DEAS和UG兩種軟件屬于復合建模,適于復雜的曲面設計;proengineer軟件采用全參數化造型技術,比較適于零件相對簡單,部件結構比較復雜的產品設計。而proeNGINEER與其它CAD軟件相比,有著很大的優越性:proeNGINEER可以實現三維造型的隨意性和方向性,可進行模擬裝配和有機的可行性分析,從而縮短設計周期,降低生產成本。

PTC公司1985年成立于美國波士頓,并開始參數化建模軟件的研究。1988年,誕生了V1.0的proeNGINEER。之后經過10余年的發展,proeNGINEER已經成為三維建模軟件的領頭羊。

proeNGINEER軟件提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產品開發環境:PTC的系列軟件包括了在工業設計和機械設計等方面的多項功能,還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數據管理等等,它已廣泛應用于電子,機械,模具,汽車,航天,家電等各行業;下面就proeNGINEER的特點進行簡單的介紹。

1.1 易于使用

Pro/DESIGNIER是工業設計模塊的一個概念設計工具,能夠使產品開發人員快速、容易地創建、評價和修改產品的多種設計概念?？梢陨筛呔鹊那鎺缀文Ｐ?并能夠直接傳送到機械設計或原型制造中。Pro/NETWORK ANIMTOR通過把動畫中的幀頁分散給網絡中的多個處理器來進行渲染,大大的加快了動畫的產生過程。其菜單以直觀的方式聯級出現,提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項,同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助,這種形式使其容易學習和使用。

1.2 基于特征的參數化造型

proeNGINEER使用用戶熟悉的特征:一些普通的機械對象作為產品幾何模型的構造要素。并且可以按預先的設置很容易的進行修改。例如:設計特征有弧、圓角、倒角等等,它們對工程人員來說是很熟悉的,因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領域獨特的特征。通過給這些特征設置參數(不但包括幾何尺寸,還包括非幾何屬性),然后修改參數很容易的進行多次設計替代,實現產品開發。

1.3 全相關性

proeNGINEER的所有模塊都是全相關的,因此在產品開發過程中某一處進行的修改,能夠擴展到整個設計中,同時會自動更新所有的工程文檔,包括裝配、設計圖紙,以及制造數據。全相關性鼓勵在開發周期的任一點進行修改,卻沒有任何損失,并使并行工程成為可能,所以能夠使開發后期的一些功能提前發揮其作用。

1.4 數據管理

為了實現加速投放市場這種效率,需要在較短的時間內開發更多的產品。這樣就必須允許多個學科的工程師同時對同一產品進行開發。數據管理模塊的開發研制,正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作,由于使用了Pro/RNGINEER獨特的全相關性功能,因而使之成為可能。

基于其高效,優質的特點,該軟件近年來已廣泛的應用于各相關企業和研究單位。

2、 家電產品結構設計思路

隨著社會的進步,人們生活水平的不斷提高,追求完善已成為時尚,人們對消費產品要求已不僅僅滿足于基本功能的完備,同時更注重外觀的美感,以DVD影碟機為例,在不斷提高和完善其功能的同時,在外觀造型上要求越來越高,多以復雜方式自由變化的曲線曲面即所謂自由型曲線曲面組成,這就給家電產品的設計及制造帶來了挑戰。

有些家電產品看起來相當復雜,造型時感到無從下手,但只要能合理地對產品進行分解,確定產品結構的主要特征,也就是將設計者構思的初步輪廓用proeNGINEER強大的三維實體造型功能,生成三維實體模型,即提供一個可視化界面,再在該界面上逐步進行詳盡的設計造型;分清哪些是基本特征(如配合面,保證產品外形輪廓的特征),哪些是構造特征(如面與面之間的過渡、凸臺、凹腔、倒圓、倒角等)。首先從基本特征入手,保證重點,產生一個合理的造型“基體”或稱之為“毛坯”,再在這“毛坯”上完成細節部分,如過渡面、局部凸臺、凹槽、孔、筋條等。這樣主次分明,先做什么,后做什么,問題就迎刃而解了。

在設計中,我們用proeNGINEER作為設計平臺,利用它來完成產品的三維實體造型:將一個產品的所有零部件都通過proeNGINEER軟件進行三維建模,并按一定的裝配關系進行組裝,由部件到小的裝配件再到大的裝配組件最后成為整機。利用proeNGINEER簡單的鼠標操作,立體直觀地展現零部件形狀和內容結構,以及零部件之間的裝配關系,運用proeNGINEER來完成造型和模擬裝配,使我們可以簡便、快捷的勾勒出設計思路,并可有效的進行可行性分析,檢驗各裝配零件間有無干涉,再利用proeNGINEER的塑料顧問模塊模擬塑料零件的成型過程,評估注塑工藝性,得到可靠、易理解的加工工藝反饋和建議,因而我們能夠及時發現和解決問題,對工藝的合理性等功能分析提供研究數據,而且為后續的模具設計、NC加工等奠定了基礎。

最后根據計算機的輔助設計結合市場及用戶的要求完成對產品設計從外觀造型到色彩配置,從功能組合到結構設計,從加工工藝到使用條件的討論和分析,優化設計方案。

3、 零件三維實體創建方法

3.1 分析零件

proeNGINEER三維模型將線框、曲面和實體三者有機結合起來,形成一個整體,在建立產品幾何模型時兼用線、面、體三種設計手段。其所有的幾何造型享有公共的數據庫,造型方法間可互相替換,而不需要進行數據交換。因此在進行產品造型時,必須首先充分了解應用軟件中的各種造型方法,總結出造型方法的特點、相關參數及應用技巧,減少造型的盲目性,才能快捷有效地獲得滿意結果。

3.2 建模步驟

在實體造型時需先行完成基本參數的設置: