基于SolidWorks的二通插装阀弹簧参数化实体建模技术研究

　　引言

　　弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，用以控制机件的运动、吸收振动和冲击能量、贮蓄能量、复位、测量力的大小等，广泛用于液压阀、机器、仪表中。按结构形状分，主要有螺旋弹簧、扭杆弹簧、叠形弹簧、环形弹簧、片弹簧、涡卷弹簧、板弹簧等。

　　液压阀中使用大量的弹簧，圆柱螺旋弹簧是最常见的一种。如果每个弹簧都进行三维建模，工作量比较大，为节省工程技术人员的宝贵时间，本文探讨如何利用三维CAD软件快速的对弹簧进行参数化设计。

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　　SolidWorks 是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统，。它全面采用非全约束的特征建模技术，其设计过程全相关性，可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关部分的修改。在中，无论是草图、特征或者装配中的尺寸，都是”驱动”的作用，是所标注对象的几何数据库的内容，而不是对所标注对象的“注释”。

　　SolidWorks有很强的三维造型功能。它利用拉伸、旋转、扫描、放样和加厚度等特征造型技术生成形体；通过系列零件设计表，可实现系列零件设计；在中，“方程式”的功能就是参数化设计，就是将尺寸定义一个名称后，就可以将其在一方程式中当作变量，以控制模型的尺寸。

　　2 参数化建模

　　参数化建模就是将控制零件模型结构形状的尺寸参数定义为变量参数，通过对变量参数赋予不同的数值来驱动整个模型的完全更新，这种控制零件模型结构形状的尺寸称为特征尺寸。弹簧的结构尺寸参数，如表1所示。

　　表1 弹簧结构尺寸参数

　　(1)建立弹簧圆柱螺旋线

　　建模时分别画出三条半径相同，螺距和圈数不同的螺旋线，起始角度、旋向一致，并首尾相接，然后组合成一整体曲线。详细步骤如下：

　　在主界面中以上视图为基准面，在上视图中画圆，圆的直径为弹簧中径50mm，选择【插入】→【曲线】→【螺旋线/涡状线】1命令，并设置参数，螺距为10，圈数为6，起始角度为逆时针0°，见图1。

　　图1 有效圈数参数设置

　　在上视图中再画一个圆，圆的直径为弹簧中径50mm，选择【插入】→【曲线】→【螺旋线/涡状线】2命令，设置螺距5mm，反向，圈数1圈，起始角度为顺时针0°，见图2。

　　图2 一端支撑圈数参数设置