第14章 管道布线设计

1、第第14章章 管道布线设计管道布线设计 14.1Solidworks管道布线设计基础 14.1.1Solidworks管道布线设计概述 管道布线设计应用于很多场合，如大型设备上的管道系统、液压系统等；特 别是在液压设备，石油及化工设备的设计中，管道设计占很大比例，各种管道、 阀门、泵、探测单元，交织在一起，错综复杂，利用三维管道布线设计系统能够 实现快速设计，使管道线路更加清晰，有效 避免干涉现象，可以快速、高效地进 行管道布线设计。使用Solidworks中的Routing插件，用户可以快速、高效地进行 管道布线与电气布线设计。 本章将重点讲解如何使用Routing插件在Solidworks

2、中进行管道布线设计。通过 Routing插件可以在装配体中完成管道布线系统的3D参数建模；也可以直接或间 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 接通过线夹和零部件的接头自动生成管道线路，并能够创建完整的材料明细表； 另外，创建完成后的管道线路将作为实体零部件，并生成特殊类型的子装配体 （线路装配体）。 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 14.1.2 Routing插件 Routing插件是solidworks组件中的一个插件，激活Routing插件后，系统会增 加用于管道布线设计和电缆布线设计的工具栏和下拉菜单。 激活Routing插件的操作步骤如下： 步骤1：选择命令。选择下拉菜单“

3、工 具”“插件”命令，系统弹出如右图所示 的“插件”对话框 步骤2：在“插件”对话框中选中 “Solidworks Routing”复选框 步骤3：单击“确定”按钮，完成Routing插 件的激活 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 14.1.3 Solidworks管道布线设计工作界 面 打开文件D:swdq14workch18.01000-hydraulic-tubing-system.SLDASM。 在界面的顶部功能区单击“管道设计”选项卡，系统进入到Solidworks管道布线 设计界面，Solidworks管道布线设计界面，Solidworks管道布线设计工作界面如 下图所示。

4、第第14章章 管道布线设计管道布线设计 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 14.1.4 Solidworks管道布线设计流程 Solidworks管道布线设计的一般工作流程如下： （1）激活Routing与Tool Browser插件 （2）添加管道零件至库 （3）创建管线 （4）编辑并修改管线 （5）添加管道元件。 （6）创建工程图及明细表 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 14.2 管道布线设计实例液压工作站管道系统布线 实例概述： 下图所示的是一小型液压工作站管道系统，其中包括各种液压容器设备、液压泵、 液压阀以及管路控制元件等，管道与各种设备之间均采用法兰连接，管道与管道

5、之间的连接使用弯管接头或三通管连接。本实例中所有设备及管路元件已经完成 了端口属性的设置，需要完成该管道系统布线设计。希望通过该实例的学习，对 管道布线有一个深刻的了解。 1、激活Routing插件 选择下拉菜单“工具”“插件”命令，系统弹出“插件”对话框，在“插件” 对话框中选中“Solidworks Routing”复选框，单击“确定”按钮，完成Routimg 插件的激活。 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 第第14章章 管道布线设计管道布线设计 2、添加管道零件至库 步骤1：打开管道零件 D:swdq14workch18.02exballon-valves- 001.SLDPRT。

6、 步骤2：在设计树中右击“ballon-valves-001”，在系 统弹出的快捷菜单中选择“添加到库（G）”命令，系 统弹出如右图所示的“添加到库”对话框。 步骤3：在“添加到库”对话框的“保存到（S）”区 域中设置如右图所示的参数。 步骤4：单击“添加到库”对话框中的“确认”按钮， 完成管道零件的添加。 学学 习习 要要 点点 l焊件特征工具与焊件菜单 l焊件特征工具使用方法 l焊件切割清单 l装配体中焊缝的创建 13.1 13.1焊件特征工具与焊件菜单焊件特征工具与焊件菜单 图13.1“自定义”对话框 图13.2焊件特征工具栏 4.2 4.2 实体拉伸特征实体拉伸特征 “拉伸拉伸”就是把

7、一个草图沿垂直方向伸长，伸就是把一个草图沿垂直方向伸长，伸 长的方向可以是单向或双向的。拉伸特征主要分长的方向可以是单向或双向的。拉伸特征主要分 为为拉伸凸台拉伸凸台/基体基体、拉伸薄壁拉伸薄壁和和拉伸切除拉伸切除3种类型。种类型。 建立拉伸特征的主要条件：建立拉伸特征的主要条件： 必须有一个草绘。必须有一个草绘。 必须指定拉伸的类型以及相关的参数。必须指定拉伸的类型以及相关的参数。 4.2.1 4.2.1 拉伸凸台拉伸凸台/基体基体 拉伸凸台拉伸凸台/基体的操作方法：基体的操作方法： 选择下拉菜单选择下拉菜单【插入插入】/【凸台凸台/基体基体】/【拉伸拉伸】命令。命令。 在特征工具栏中单击在

8、特征工具栏中单击【拉伸凸台拉伸凸台/基体基体】按钮。按钮。 1. 给定深度 （1）单向拉伸 （2）双向拉伸 （3）拔模拉伸 （4）薄壁拉伸 2. 成形到一顶点 3. 成形到一面 4. 两侧对称 5. 到离指定面指定的 距离 6. 完全贯穿 4.2.2 实例：阶梯轴实例：阶梯轴 拉伸切除的操作方法：拉伸切除的操作方法： 选择下拉菜单选择下拉菜单【插入插入】/【切除切除】/【拉伸拉伸】命令。命令。 在特征工具栏中单击在特征工具栏中单击【拉伸切除拉伸切除】按钮。按钮。 4.2.3 拉伸切除拉伸切除 a)两侧对称 b)成形到一面 c) 离指定面指定距离 d)贯穿全部 4.2.4 实例：支架实例：支架

9、课堂练习课堂练习 轴套轴套 课堂练习课堂练习 键槽键槽 4.3 4.3 实体实体旋转特征旋转特征 所谓旋转特征是旋转通过绕中心线旋转草图来生成基所谓旋转特征是旋转通过绕中心线旋转草图来生成基 体、凸台、切除或曲面。系统默认的旋转角度为体、凸台、切除或曲面。系统默认的旋转角度为360 度。度。 回转特征有三类：回转特征有三类： 旋转基体凸台旋转基体凸台、旋转切除旋转切除、旋转曲面旋转曲面 必要条件：必要条件： 需要旋转的草绘中必须含有一条中心轴。需要旋转的草绘中必须含有一条中心轴。 需要旋转的截面，只能画在中心轴的一侧。需要旋转的截面，只能画在中心轴的一侧。 4.3.1 旋转凸台基体旋转凸台基体

10、 旋转凸台旋转凸台/基体的操作方法：基体的操作方法： 选择下拉菜单选择下拉菜单【插入插入】/【凸台凸台/基体基体】/【旋转旋转】命令。命令。 在特征工具栏中单击在特征工具栏中单击【旋转凸台旋转凸台/基体基体】按钮。按钮。 4.3.2 实例：实例： 高脚杯高脚杯 4.3.3 旋转切除旋转切除 【旋转切除】特征是指将草绘截面绕指定 的旋转中心线转一定的角度后所创建的去除 材料的实体特征。 在已经有实体特征的基础上，绘制一草图， 包含一个或多个轮廓和一中心线、直线、或 边线为特征旋转所绕的轴。 4.3.4 实例：带倒角的螺母实例：带倒角的螺母 4.3.4 实例：带倒角的螺母实例：带倒角的螺母 内螺纹

11、画法： 1、先画一圆：画圆-拉伸成圆柱，上 表面（或下表面）画小一号的同心圆- 拉伸切除（完全贯穿） 2、在上表面或下表面处再画一个圆， 与之前的小圆一样大，插入-曲线-螺 旋线 3、建立基准面，与圆柱面垂直 4、在基准面与螺旋线相交处，画切除 面，图中的梯形上底边要越过螺旋线 （越过才能切出来） 5、点击退出草图-扫描切除-完成 课堂练习课堂练习 法兰法兰 课堂练习课堂练习 滑块轴滑块轴 扫描特征是沿着一条路径移动轮廓（截面）来生成基体、扫描特征是沿着一条路径移动轮廓（截面）来生成基体、 凸台、切除或曲面。凸台、切除或曲面。 遵循以下规则：遵循以下规则： 对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环

12、的；对于基体或凸台扫描特征轮廓必须是闭环的； 对于曲面扫描特征则轮廓可以是闭环的也可以是开环的；对于曲面扫描特征则轮廓可以是闭环的也可以是开环的； 路径可以为开环的或闭环的，但路径的起点必须位于路径可以为开环的或闭环的，但路径的起点必须位于 轮廓的基准面上。轮廓的基准面上。 4.4 4.4 实体扫描实体扫描 4.4.1 扫描特征的要素扫描特征的要素 1. 路径扫描路径扫描 2. 扫描轮廓扫描轮廓 建立基准面，并建立基准面，并 绘制扫描轮廓绘制扫描轮廓。 3. 引导线引导线 引导线引导线是用来控制轮廓沿路径扫描时变形，引导线的起点必须与轮是用来控制轮廓沿路径扫描时变形，引导线的起点必须与轮 廓草

13、图中的点重合。廓草图中的点重合。 注意：扫描的路径和引导线不可在同一个草图上。注意：扫描的路径和引导线不可在同一个草图上。 一一条引导线的扫描条引导线的扫描 扫描时，先绘制路径，后绘制轮廓线。否则，扫描时容易失效。扫描时，先绘制路径，后绘制轮廓线。否则，扫描时容易失效。 3. 引导线引导线 在利用引导线生成扫描特征之前，应该注意以下几点：在利用引导线生成扫描特征之前，应该注意以下几点： （1 1）应该先生成扫描路径和引导线，然后再生成截面轮廓）应该先生成扫描路径和引导线，然后再生成截面轮廓 （2 2）引导线必须要和轮廓相交于一点，作为扫描曲面的顶）引导线必须要和轮廓相交于一点，作为扫描曲面的顶

14、 点；点； （3 3）最好在截面草图上添加引导线上的点和截面相交处之）最好在截面草图上添加引导线上的点和截面相交处之 间的穿透关系。穿透几何关系将使截面沿着路径改变大小、间的穿透关系。穿透几何关系将使截面沿着路径改变大小、 形状或者两者均改变。截面受曲线的约束，但曲线不受截形状或者两者均改变。截面受曲线的约束，但曲线不受截 面的约束。面的约束。 （4 4）如果存在多条引导线，可以单击）如果存在多条引导线，可以单击( (上移上移) )按钮或按钮或( (下移下移) ) 按钮，改变使用引导线的顺序。按钮，改变使用引导线的顺序。 在在“选项选项”选项组的选项组的“方向方向/ /扭转类型扭转类型”下拉列

15、表框中可以下拉列表框中可以 选择以下选项。选择以下选项。 （1 1）随路径变化）随路径变化: :草图轮廓随路径的变化而变换方向，其法草图轮廓随路径的变化而变换方向，其法 线与路径相切。线与路径相切。 （2 2）保持法向不变）保持法向不变: :草图轮廓保持法线方向不变。草图轮廓保持法线方向不变。 （3 3）随路径和第一引导线变化）随路径和第一引导线变化: :如果引导线不只一条，选择如果引导线不只一条，选择 该项将使扫描随第一条引导线变化。该项将使扫描随第一条引导线变化。 （4 4）随第一和第二引导线变化）随第一和第二引导线变化: :如果引导线不只一条，选择如果引导线不只一条，选择 该项将使扫描随

16、第一条和第二条引导线同时变化。该项将使扫描随第一条和第二条引导线同时变化。 4. 选项选项 （1 1）在）在“起始处起始处/ /结束处相切结束处相切”选项组中可以设置起始或结束处的选项组中可以设置起始或结束处的 相切选项。相切选项。 A A、无、无: :不应用相切。不应用相切。 B B、路径相切、路径相切: :扫描在起始处和终止处与路径相切。扫描在起始处和终止处与路径相切。 C C、方向向量、方向向量: :扫描与所选的直线边线或轴线相切，或与所选基准面扫描与所选的直线边线或轴线相切，或与所选基准面 的法线相切。的法线相切。 D D、所有面、所有面: :扫描在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切

17、。扫描在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切。 (2)(2)扫描属性设里完毕，单击扫描属性设里完毕，单击( (确定确定) )按钮，完成引导线扫描。按钮，完成引导线扫描。 扫描路径和引导线的长度可能不同，如果引导线比扫描路径长，扫描路径和引导线的长度可能不同，如果引导线比扫描路径长， 扫描将使用扫描路径的长度扫描将使用扫描路径的长度; ; 如果引导线比扫描路径短，扫描将使用最短的引导线长度。如果引导线比扫描路径短，扫描将使用最短的引导线长度。 4. 选项选项 两条引导线的扫描两条引导线的扫描 建立基准面，并画椭圆。建立基准面，并画椭圆。 按如下参数进行扫描。按如下参数进行扫描。 4.4.2 简单

18、扫描简单扫描 4.4.3 实例：开口销 4.4.4 扫描切除扫描切除 【扫描切除】特征是指将草绘截面沿着与它不 平行的路径扫掠后所创建的实体切除特征。 首先生成轮廓草图和路径草图，截面草图必须 是封闭的，路径草图可以是封闭的，也可以是 不封闭的。 4.4.5 引导线扫描引导线扫描 在扫描特征中，草图是沿着路径扫描的，可以 使用引导线来控制中间的轮廓变化。 在【扫描】命令和【扫描切除】命令的对话框 中，具有【引导线】选项。 4.4.6 实例：墨水瓶实例：墨水瓶 4.4.7 实例：香蕉实例：香蕉 放样特征是将多个截面或轮廓连接而成的特征，放样通过在轮放样特征是将多个截面或轮廓连接而成的特征，放样通

19、过在轮 廓之间进行过渡生成特征。本特征可以建立凸台，基体或切除廓之间进行过渡生成特征。本特征可以建立凸台，基体或切除 。 注意事项：注意事项： 可以使用两个或多个轮廓生成放样，仅第一个或最后一个轮廓可以使用两个或多个轮廓生成放样，仅第一个或最后一个轮廓 可以是点，也可以两个轮廓均为点。可以是点，也可以两个轮廓均为点。 创建放样特征时，理论上各个特征截面的线段数量应相等，并创建放样特征时，理论上各个特征截面的线段数量应相等，并 且要合理地确定截面之间的对应点，如果系统自动创建的放样特征且要合理地确定截面之间的对应点，如果系统自动创建的放样特征 截面之间的对应点不符合用户的要求，则创建放样特征时必

20、须使用截面之间的对应点不符合用户的要求，则创建放样特征时必须使用 引导线。引导线。 4.5 放样特征放样特征 4.5 放样特征放样特征 课时区间课时区间1：简单放样特征的创建方法：简单放样特征的创建方法 简单放样特征是由两个或者两个以上的规格特征截面形成的，简单放样特征是由两个或者两个以上的规格特征截面形成的， 此时不需专门指定各个特征截面之间融合点的对应关系，完全由系此时不需专门指定各个特征截面之间融合点的对应关系，完全由系 统自动生成，如右图所示。统自动生成，如右图所示。 4.5 放样特征放样特征 课时区间课时区间2：带引导线的放样特征：带引导线的放样特征 如果放样特征各个特征截面之间的融

21、合效果不符合用户要求，如果放样特征各个特征截面之间的融合效果不符合用户要求， 可使用带引导线的方式采创建放样特征，如下图所示。可使用带引导线的方式采创建放样特征，如下图所示。 关键点：引导线需要单独做草图关键点：引导线需要单独做草图 4.5 放样特征放样特征 使用引导线方式创建放样特征时，用户必须注意以下事项。使用引导线方式创建放样特征时，用户必须注意以下事项。 引导线必须与所有特征截面相交。引导线必须与所有特征截面相交。 可以使用任意数量的引导线。可以使用任意数量的引导线。 引导线可以相交于点。引导线可以相交于点。 可以使用任意草图曲线、模型边线或曲线作为引导线。可以使用任意草图曲线、模型边

22、线或曲线作为引导线。 如果放样失败或扭曲，可以添加通过参考点的样条曲线作为引如果放样失败或扭曲，可以添加通过参考点的样条曲线作为引 导线，可以选择适当的轮廓顶点以生成这条样条曲线。导线，可以选择适当的轮廓顶点以生成这条样条曲线。 引导线可以比生成的放样特征长，放样终止于最短引导线的末引导线可以比生成的放样特征长，放样终止于最短引导线的末 端。端。 4.5 放样特征放样特征 课时区间课时区间3：带中心线的放样特征：带中心线的放样特征 放样特征在创建过程中，各个特征截面沿着一条轨迹线扫描的放样特征在创建过程中，各个特征截面沿着一条轨迹线扫描的 同时相互融合，如下图所示。同时相互融合，如下图所示。 中心线参数选项卡中的截面数至少要选择中心线参数选项卡中的截面数至少要选择50%以上，否则放样以上，否则放样 实体无法达到要求的形状。实体无法达到要求的形状。 4.5.1放样凸台放样凸台/基体基体 【放样凸台/基体】与【扫描】命令类似，