基于Inventor的夹具关联设计
基于Inventor的钻杆夹持器虚拟设计及受力分析

基于Inventor的钻杆夹持器虚拟设计及受力分析刘文杰;段春梅;王冰【摘要】为了精确计算出复杂零部件的受力问题,应用力学软件进行计算可用简化甚至代替人工计算.本文使用Inventor软件创建零部件模型、虚拟装配后,再利用分析模块对模型进行有限元分析.【期刊名称】《地质装备》【年(卷),期】2011(012)006【总页数】2页(P18-19)【关键词】Inventor;虚拟设计;有限元分析;钻杆【作者】刘文杰;段春梅;王冰【作者单位】连云港黄海机械股份有限公司,江苏连云港222062;连云港黄海机械股份有限公司,江苏连云港222062;连云港黄海机械股份有限公司,江苏连云港222062【正文语种】中文【中图分类】P634.421 前言水平定向钻机作为一个新的行业,正在被广泛用于石油,水电以及各种管道铺设行业。
由于在户外作业,工作环境非常恶劣。
夹持器是水平定向钻机工作的一个重要部分,主要是承担钻杆上扣和卸扣功能,大型水平定向钻机钻杆拆卸扣扭矩能达到十几万牛米,因此夹持器的的设计强度将直接影响钻机的工作可靠性能。
本文研究的某型号钻机夹持器整体建模、虚拟装配及有限元分析。
2 虚拟设计流程应用inventor进行虚拟设计,首先要明确设计任务,构思出产品的大致轮廓;接着设计方案,细化要求和零部件的具体尺寸,然后对零件进行建模,组装各零部件,形成装配体并检验;进而对整个部件进行有限元分析。
3 设计步骤3.1 夹持器结构该夹持器(图1)是由1.加长座 2.嵌牙座 3.嵌牙4.夹持体座5.液压油缸等零部件组成。
其工作过程为:液压系统供油,使左右液压油缸伸出带动夹持块夹紧钻杆。
3.2 实体建模及装配图1 夹持器结构图1.加长座 2.嵌牙座 3.嵌牙 4.夹持体座 5.液压油缸实体建模过程就是选择特征类型、定义特征属性、安排特征建立次序,最后生成零件的过程。
在inventor中建模时,先要分析实体的结构特征,然后确定特征建立的先后顺序以及每个特征建立的方法,建立实体的过程要力求简洁,参数尺寸尽可能少。
inventor 零件造型和特征相关技术

棱边 1
图 3-11 两线的工作面 4
AIP2008 实战教程 – 03
在零件特征工具面板中点击“工作平面” ,选定两条棱边线,完成。 ♦ 基于三个点
经过点
选定已有特征棱边交接处的三点,说明工作面通过这三点。注 意,棱边上的中间点也能被感应并拾取。另外,三维草图中“固定 工作点”也同样可用。 ♦ 基于已有点和面
♦ ♦ ♦ ♦ ♦
创建依附于这个面的新草图、工作轴或者工作点 作为特征的终止面 作为装配的参考面 作为装配状态下剖切观察的剖面 工作面也可以向草图所在面上投影,作为其他草图的驱动基准。
2.1-3 创建工作面的方法:
工作面是一个几何平面,实质就是用户坐标系的 XY 面。数学上三点确定一个平面,虽然创建它 有十分丰富的方法,但将遵循这个规律。具体操作中,一个工作面至少需要两个已知条件才能正确 构建,下面将详细介绍。 ♦ 基于“原始坐标系”的工作面
选定已有特征上的平面,说明这是新工作面的 参照面;向期望的方向拖动,再输入两面的间距。 例如:作与所指特征面的平行,间距为 5mm 的 新工作面。 打开 3-001.IPT” ;在零件特征工具面板中点击 “工作平面” 之后选定这个面, , 再拖动光标向希望 的方向移动,将弹出图 3-6 的编辑框,在其中输入距 离值 5,按编辑框右边的绿色符号,完成。 ♦ 基于已有特征平面并成一定夹角的工作面
图 3-13 平行两面的对称面
2.1-4 工作面与所依附的对象的关系:
总之,这许多创建工作面的方法,绝大部分都是在几何学上“确定一个面”的概念的延续和使 用,所以实际上可能的创建方法还会有许多。 在 Inventor 中,工作面与它创建时所依附的几何对象,是相互关联的。当依附对象发生参数改 变后,工作面也会相应改变;而且对于偏移型工作面,间距也是参数化的;有夹角的夹角也是参数 化的等等。
基于Vault的Inventor并行设计方法

基于Vault的Inventor并行设计方法基于Vault的Inventor并行设计方法2010-05-05 23:59在项目设计中,团队成员可能经常会对同一数据文件进行访问、编辑及修改,如何保证数据文件在被多人修改后的准确性、安全性以及版本的统一呢?在机械设计中,一般总工程师在接到项目后,将进行概念设计,创建示意图,其他成员在做详细设计时,可能会对概念草图进行衍生,当总工对概念草图进行更改后,如何实现其他成员模型自动的继承关联?对于这些问题,利用Autodesk PLM解决方案中的Inventor与Vault系统,能得到很好的解决。
下面我将详细介绍Inventor在Vault平台上的并行设计方法(本文以Inventor2008和Vault2008平台为例,其他版本的操作方法大同小异)。
一、引言在项目设计中,团队成员可能经常会对同一数据文件进行访问、编辑及修改,如何保证数据文件在被多人修改后的准确性、安全性以及版本的统一呢?在机械设计中,一般总工程师在接到项目后,将进行概念设计,创建示意图,其他成员在做详细设计时,可能会对概念草图进行衍生,当总工对概念草图进行更改后,如何实现其他成员模型自动的继承关联?对于这些问题,利用Autodesk PLM解决方案中的Inventor与Vault系统,能得到很好的解决。
下面我将详细介绍Inventor 在Vault平台上的并行设计方法(本文以Inventor2008和Vault2008平台为例,其他版本的操作方法大同小异)。
二、项目的立项在企业中,当项目主管接到一个项目后,将着手准备项目任务书、技术说明书等技术文件,并计划项目成员的分配等一系列工作。
下面将以图布机的设计项目为例,介绍在Autodesk Vault平台上的立项方法。
1)在ADMS服务器上创建Vault数据库。
Autodesk Data Management数据管理系统的服务端程序,它主要存Autodesk Vault,是ADMS简称Server 储用户的所有设计信息数据文件。
inventor夹紧力计算

inventor夹紧力计算摘要:一、引言二、夹紧力的概念及计算方法1.夹紧力的定义2.计算夹紧力的方法三、inventor 软件在夹紧力计算中的应用1.inventor 软件简介2.在inventor 中进行夹紧力计算的步骤四、结论正文:一、引言在机械设计中,夹紧力是一个重要的参数,对于确保零件之间的连接牢固可靠有着至关重要的作用。
本文将介绍夹紧力的概念及计算方法,并以inventor 软件为例,介绍如何在设计过程中进行夹紧力的计算。
二、夹紧力的概念及计算方法夹紧力是指在机械连接中,由于零件间的相对运动而产生的阻止其相对运动的力。
计算夹紧力需要知道以下参数:接触面积、法向压力和摩擦系数。
1.夹紧力的定义夹紧力(F_clamp)= 法向压力(F_normal)× 接触面积(A)× 摩擦系数(f)2.计算夹紧力的方法根据上述公式,可以通过以下步骤计算夹紧力:1) 确定接触面积:接触面积是两个接触零件之间的实际接触面积。
2) 确定法向压力:法向压力是作用在接触面上的垂直于接触面的压力。
3) 确定摩擦系数:摩擦系数是接触零件之间的摩擦力和法向压力的比值。
4) 带入公式计算夹紧力。
三、inventor 软件在夹紧力计算中的应用1.inventor 软件简介inventor 是一款专业的3D 机械设计软件,由美国Autodesk 公司开发。
它为机械设计师提供了一个完整的设计环境,可以进行从概念到生产的全过程设计。
2.在inventor 中进行夹紧力计算的步骤1) 在inventor 中创建或导入零件模型。
2) 添加约束和接触关系:为零件之间的接触面添加摩擦约束和接触关系。
3) 计算夹紧力:在inventor 的工具栏中选择“夹紧力计算”工具,根据提示输入相关参数,软件将自动计算并显示夹紧力结果。
四、结论通过本文的介绍,我们可以知道夹紧力的重要性以及如何在inventor 软件中进行夹紧力的计算。
基于Autodesk Inventor创建的企业标准件库

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五 、 设 置检 索主 参 数
在 I v t 中 称 为 “ 键 e o n n r 关 字 ”,也就是工程设计中标 准件检
标 ,骨 头 为连 接 两相 邻 关节 的线
段。
根 据 图1 表1 从 中任取 一 项典
型尺 寸 ,创建一个基础零件模型 ,
并且添加 完整 的设计约束尺寸 ,如
图2 示 。 所
表1
将顶点坐标 的 分量写成骨头
的参数方程的形式 , 计算 出 值。根 t 据t 值分为三种情况讨论 :
0
0
1
和许多国家的 标准件 , 但还是不能完
全满足各企业专业化设计的需求。企
由于关 节 的 旋转 角度 不超 过
10 8  ̄.那 么添加 辅 助骨骼 后 ,每
一
业在产品设计、 模具设计、夹具设计
和量具设计中—般会制定适合于企业
个 关节 的旋转 角度0< 0 9 。。 由
此可见 ,在添加辅助骨骼之后 ,每
维普资讯
基 于A td s v no uo e k e tr I n
图2
创 建 的企业标准件库
口 日照裕鑫动力有 限公司 杨开荔
二 、打开 基础 零件 文 件 修改驱动尺寸参数 表
IvnO的驱动尺寸参数是软件 netr
自己命名的,也就是d ××的格式 ,
联设计。 由于该软件 易学易用 ,目
c0 一i ∑ o sO 0 s n sO o 0∑w i i cO n s i Y
NX工装夹具设计工具

NX工装夹具设计工具用NX来设计工装夹具对于通用工具、夹具和固定装置设计而言,NX里面的高级实体建模和装配设计辅助工具是理想的工具。
设计人员从零件、在制工产品装配的实体模型开始,用关联功能在工具模型和工件的几何图形之间直接建立关系。
利用基于特征的建模、部件库以及装配设计辅助工具,工具设计人员能够快速对工件固定装置、夹具以及其它生产工具进行建模,保工具与工件之间配合准确,运行正常。
NX提供了强大的夹具和固定装置创建功能,确保夹具和固定装置与设计零件或装配之间关匹配。
♦知识驱动的自动化,更新夹具设计,与新的产品排列匹配♦利用关联性快速执行设计变更♦验证并保证设计♦与NX的仿真产品无缝连接,在NX里面分析几何图形并检查强度、扭曲、振动模式等所有操作♦直接连接到NX CAM在NX里面为夹具部件的铳削、钻孔和车削作业编写NC程序NX的优势:装配设计的关联性:利用NX Assembly的建模方法,可以很自然地围绕夹具所服务的零件或装配设计夹具部件。
利用NX Assembly的配对条件,可以在夹具里面对一个同类型的新零件或更新零件进行自动定位。
有了NXMold Design ,我们创建铸模设计的速度是以前的两倍,生产力提高了100%。
NX提供了强大的几何和大型装配建模功能,成了各种夹具的理想设计工具。
关联表面—更新容易并且速度快:有了Wave Link技术,夹具和固定装置能够容纳被固定零件的几何图形。
产品模型和夹具之间的全关联性可以确保快速、准确的更新。
航空航天领域的大型夹具同时考虑了复杂的产品形状、大型装配以及人体接近因素。
(图片由 J.S.McNAMAR 公司提供)在很多制造应用中利用夹具装配: 您为了精确夹紧工件所做的仔细 设计工作可以被传递到各个制造应用中。
NX CAM 可以直接在加工环境中使用夹具,包括避免夹具冲突以及详细的机床运动仿真。
可以在您的工作间或工厂仿真或人体建模中使用装配夹具以及其 它定位辅助工具。
基于Inventor的开卷导向夹送辊三维管路设计

基于Inventor的开卷导向夹送辊三维管路设计马书宇;戴晓炯;赵春【摘要】冶金机械的结构一般都比较复杂,液压管路繁多,使用传统的二维软件环境进行配管工作需要工程师较高的空间想象能力,容易发生干涉.本文中的设备为铝带精整项目中“开卷导向夹送辊”,管线比较繁多,管路穿插于设备之内,很容易与设备发生干涉现象,运用Autodesk Inventor Professional帮助设计者减轻了工作负担,准确地统计了所需材料,详细表达了设计意图.本文介绍了使用三维设计软件Inventor在冶金机械液压配管中的应用.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2019(054)002【总页数】4页(P45-48)【关键词】冶金机械;三维配管;Inventor;应用【作者】马书宇;戴晓炯;赵春【作者单位】国机铸锻机械有限公司,江苏苏州215000;国机铸锻机械有限公司,江苏苏州215000;国机铸锻机械有限公司,江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】TG502.321 前言一般成套装备由机械系统、液压系统、气动系统、润滑系统、电气系统等组成。
管线在各个系统中起到传送物质、动力或防护作用。
液压系统是按给定的用途和要求组成的整体。
液压系统通常有动力部分、控制部分、执行部分、和辅助装置组成[1]。
液压配管就是利用硬管、软管、接头、管夹、支架等辅助装置将液压泵、液压缸、液压马达、液压阀等动力或执行部分连接起来组成液压回路的过程。
液压管线在液压系统中属于辅助装置,很多时候没有给予重视,但其施工的质量,对成套设备的稳定运行和维护保养工作都有很大的影响,况且配管施工大多在车间或安装现场这样的环境中,施工管理措施和配管工良好的技术素质对施工质量有很大的影响。
经过工业设计的管线布局,也能提升成套生产线的美观度。
所以管线系统该在项目实施的过程中予以重视。
三维配管相比传动的二维配管各有利弊。
首先三维配管的缺点是:对于比较复杂的大型设备,三维软件对计算机的配置要求比较高,配管过程经常出现计算机卡顿等待的情况;其次一般二维配管主要是确定管路的走向、管接头的数量,统计配管材料,施工过程中配管工根据设备的具体情况、动作等确定硬管走向长度。
10 基于装配关系的关联设计技巧

第10章基于装配关系的关联设计技巧为了方便讨论和读者寻找实例模型,本章的模型文件将分成若干个文件夹放置。
例如002.IAM 这个文件,将放在…\10\002文件夹中,而其参与模型文件也在这里。
001文件夹中的“刨床.IAM”是一个机构趣味造型,可作为实验的例子…1.对C A D软件中进行装配的再认识1.1为什么要在C A D中进行装配?在前边我们讨论过“任何零件都不可能单独被设计出来”的具体原因。
显而易见,脱离了工程关系、起码是装配关系的约束和限制,零件设计就是无源之水、无本之木,完全无法进行。
因此,可用的CAD软件必须具有装配功能,否则就仅仅是绘图、建模工具而不是设计系统。
能不能实现基于装配的关联设计,是CAD软件装配功能的主要评价标准。
注意:是基于装配的关联设计的能力和相关支持功能,而不仅是能装配、堆砌零件的数量。
在传统设计中,工程关系是存在于工程师的头脑中、甚至是在成熟工程师的潜意识中,并且用工程图做有限的辅助记忆和表达。
说到关联,则主要是工程师在操心。
所以,设计的差错总是难以避免的;所以,多次拆、装绘制装配图就是必要的;所以,审核校对就是不可缺少的。
在CAD软件中如果能够实现这些装配关系的定义,进而做到关联的零部件设计,工程师就可以大大地省心,而设计的差错也因此被大幅度减少,这就是提高设计质量的根本原因。
设计质量提高,必然带来设计效率提高。
因此我们需要使用CAD软件进行设计辅助。
1.2为什么必须从三维设计开始?只有从三维模型开始,才有可能真正实现基于装配的关联设计。
无论是老产品的修改还是新产品的研发,其效果将是十分明显的。
只有三维设计,才有实现基于装配关联设计的基础条件。
而二维设计直到目前,还看不到明确的可能性。
认识到这些,才有可能将三维CAD软件当作设计工具,而不仅仅是建模工具(三维电子图版)来使用;也就不会把精力过分地投放到并无必要的复杂模型构建方法的研究上(例如创建蜗轮);也就能很快体验到三维设计的优势而不舍得离开这样的软件。
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合 ,本体 内孔 特征 自动调整 其 大小 以适 应装 配约 束 ,实现 了一种 基 于装配
的尺 寸关联 。
通 过上 述设 计 ,完成 了基 于原始 零件 模型 的概念 草 图的车夹 具 设计, 重 新 打开概 念 草 图,修 改关 键尺 寸存 盘后 ,再 次打 开个 零件 图和 装配 图, 均 能正 确 的进 行 更 新 ,实 现 了各 零 部 件之 间的 数据 关 联 。在 此 基础 上 , Iv no 还提 供 了依据 三 维模 型创 建 =维 工程 图,工 程 图跟 随三维 模型 自 ne tr 动 更新 ,通 过简 单 的修 改就可 以生成具 有 实际 生产 意义 的零件 工程 图和装
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一 【 科产研 】 鬟 高技品发
基于I v n o 的夹 具 关 联 设 计 n e tr
纠 永 杰
( 陕西法士特齿轮有限责任公 司 陕西 西安 707 ) 1 0 7
摘
要 : 基于三维设计软件I v n o 0 8 n e t r 2 0 ,以被加工零件为原始设计基础 ,利用软件的衍生功 能和装配约束 自适应特性将 设计数据有效关联 ,使设计跟随原
维设计 效率 较高 ,在现 有软 件 的支持 下 ,模型有 可 能表 达 出设计构 思 的全 部 几何参 数 ,这样 就有 可能 比较 容易 的建立 完整 的 设计数 据库 ,使 设计 的
全 部流程 都 能使用 统一 的数据 库 。在 =维参 数化 软件 前景 不甚 明确 的条 件 : 下 ,基 于特 征 的三 维参数 化软 件 已进入 设计 领域 。传 统设 计过 程中 ,所 有
始零件关键尺寸 的改变而 自动更新 ,大大提 高夹具 的设计效率。 关键词: I vn o :夹具设计 ;关联 设计 netr 中图分类号:T 3 文献标识码 :A 文 章编号:1 7 ~7 9 2 1 )1 1 0 6 0 P 61 57L0O 0 05- 1
0引畜
随 着计 算机技 术的发 展 ,对于检 索设 计 ,二维 设计效 率较 高,许 多细 节 不 需要再 次配凑 ,设计数 据 的构建 和表 达 已很 明晰 。对 于 创成 设计 ,三
思 。本文 以一个 简 单 的盘 类 零件 为 例 ,利 用 其 概念 草 图进 行 该 车夹 具 设
计 ,阐述该夹 具 的关联设 计方法 。被加 工零 件如 图l 示 ,车 削 时的定位 基 所
准 为 内花 键孔 A 端面 B 因此 将 该 工 件 的 内花 键 小径 5m 和工 件 厚 度 和 , 0m 3m 定为关 键尺 寸 。设计 时首 先建 立概念 草 图 ,将 关键 尺 寸在 草图 的- 表 0m , 中建立起 来 ,并设置 为可导 出参数 。 1 零件 设计
本 体 中与弹 性涨 套相 配合 的锥 面 。重 复上述 步骤 ,在 “ 生零 件 ”对 话框 衍 中选 择 包 含 在 衍 生 零 件 中 的 “ 面 ” , 排 除 不 需 要 的 元 素 , 单 击 “ 曲 确 定 ”,创 建衍 生 曲面 , 以此作 为本 体上 的外 锥面 ,在 此基础 上进 行相 关设
5 )单击 “ 定 ”,创建衍 生零件 。 确 在零件 草 图 设计 编 辑尺寸 时选 择 “ 出参数 ”, 即可 以得 到衍 生后所 列 需的 参数 ,从而 实现该 尺寸和 被衍 生零件 相关联 。 12夹 具本 体的设 计 . 在 夹具 本体 的设计 过程 中 ,本体上 的锥 面是 非常 重要 的一个 工作 面, 实际加 工 中要 求该 锥面 与弹 性涨 套 内锥面 进行 配磨 基 于这种 需 求, 设计
计
释 ”,而是驱动 所使用 的参 数。 数控 车床 夹具 设计是机 械 制造业 工 艺的重要 组成 部分 ,夹 具设 计的主
要 依据 是被加 工零 件 ,基于 装配 的关联 设计可最 大程 度地 表达 这种 设计 构
零 件草 图设 计时 ,本 体 内孔 尺 寸未作 定义 ,指 定该草 图几 何图元 为 自 适应 ,在装 配环境 下通过 添加 约束允 许 改变该几 何 图元 。 1 3拉杆 设计
Ivn o 的 自适 应 功 能可 以使这 项操 作 简化 。 白适应 是 Ivno 突 出的技 n et r ne tr 术 优势 之 一 , 自适应 特 征可 以 根据装 配约 束 的条件 来 自动 的改变 自身特 征 的大 小 以满 足装 配 约束 的 限制 。设计 过程 中 ,需要 先对 零件 或特 征使用 不 完全约 束进 行初 步 设计 ,然 后在 部件 中根据 装 配 的需要 ,再合 理 和细化 零 件 或特 征 。在本 夹具 设计 中 ,拉杆 与本 体存 在 配合关 系 ,将本 体上 的 内孔 特 征 设 为 自适应 ,装 配 环 境 下 ,使 用配 合 装配 约 束 将 拉杆 和 本体 内孔配
夹具 装 配示意 图 如 图2 示 ,该 夹具 主要 由拉 杆 、夹 具本 体和 弹 性涨 所
拉 杆设计 在本 套夹 具 设计 中为较 重要 的一个 零件 ,要求 其具 有足够 的
强度 ,设计 时需 要对 其进 行 强度校 核 而不 断的 调整特 征 尺寸 。拉杆 的外 径
与 本体 内孔之 间采用 间隙配 合 ,装配后 使其 能活动 自如 。 2基于 装配 的关联 设计
为适 应 设计 的改 动 ,需 要频 繁 地 调整 部 件 中相 互 配合 的 零件 尺 寸 ,
套 三部 分组成 。使 用弹 性涨 套作 为盘 类零 件加 工 的定位 元件 ,可 使夹 具结
构 简单 ,定心精 确 ,夹 紧可 靠、 使用 寿命 长 ,在 实 际应 用中 可明显 提 高生 产效 率 。
尺寸 都是对 形状 的注 释 ,是说 明形 状的 具体 数据 。参 数化 的设 计过程 是 以 建 立 和 使 用 驱动 尺 寸 为 主 要 内 容 ,这 种 条件 下 的尺 寸标 注 不 再是 “ 注
时同样 利用 I vn o 的衍 生机 制将 弹 性涨套 的 内锥面 进 行衍生 ,用 来定 义 ne tr