三维设计在异型钢导卫装置设计中的应用

摘要：计算机辅助设计（CAD）技术显著的成就就是三维设计技术的迅速发展以及由此带来的设计理念的更新与变革。本文阐述三维设计的优势及重要性；并结合履带钢某精轧孔型导卫装置的设计，介绍三维设计在导卫装置设计中提高设计效率，缩短设计周期，降低劳动强度的作用。

关键词：导卫装置；三维设计；

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01

0 引言

轧制技术中，导卫在金属成形过程中起着重要作用。特别是在线材、棒材或型材轧制中，导卫安装在轧机的入口和出口处，辅助轧件按既定的方向和状态准确稳定地进入和导出孔型，减少轧制故障，保证人身和设备安全，改善轧件的工作条件。设计合理的导卫装置，能够保证轧制的顺利进行和避免对轧件表面的划伤，提高产品表面质量。在异型钢生产方面，由于其产品断面的复杂性和变形的不均匀性，合理的导卫设计在稳定轧制、保证产品质量方面显得尤为重要。

随着计算机辅助设计（CAD）技术的发展，三维技术在机械、电子、航空、航天以及建筑等部门得到广泛的应用，三维设计是工程设计的必然趋势，把三维设计应用到异型钢导卫装置设计中，可以实现真正意义上的工程方案优化及多方案的比较，对于提高工程的技术指标和品质、降低工程造价、缩短设计周期、提高设计质量均可以起到重要作用。

1 三维设计在导卫装置设计中的优势

在传统型钢导卫装置设计阶段，主要运用二维平面设计方法，导卫装置从构思到设计到成型过程中，需要三维到二维再到三维的转换，二维平面图作为传递设计信息的主要载体，设计中离不开繁重的二维绘图，同时二维设计一方面不能从多方位反应设计人员的设计思路，另一方面导卫装置工作过程中需要与轧辊装配，二维设计不能直观的直观得在现装配的空间位置及其相互关系。

三维设计方法使得产品从构思到成型就可不再经过二维的转换，直接由三维构想到三维设计、三维成形，运用三维设计能很直观的演示轧辊与导卫装置的装配，验证导卫设计中是否存在干涉等问题；也可以实现导卫装置的快速修改和CAD/CAE/CAM的集成化应用。这就使设计者能有更多的时间来发挥设计的创新能力，提高设计效率。同时，通过三维模型，还可以快速生成导卫的各种二维图形（标准三视图、剖视图等），便于导卫装置施工图的设计。

型钢产品开发不仅需要先进的技术，也需要先进的手段。三维设计能准确地表达技术人员的设计意图，更符合人们的思维方式和设计习惯，实现思维过程与设计过程的统一；三维设计具有二维设计所无可比拟的优点，越来越多的设计人员正在从三维入手进行工程设计。立体化、数字化的三维设计以其形象、直观、精确、快速、方便、易于掌握、便于修改、便于交流等特点得到企业的欢迎。随着越来越多的用户应用三维设计，将导致设计方法及手段的根本变革。

2 三维设计在异型钢导卫装置设计中的应用

当前应用比较广泛的三维设计软件有Pro/E、Solidworks、UG，下面将利用三维软件对履带钢某精轧孔型导卫装置进行三维设计。

根据设计要求，该孔型出口侧需要设置上下导板，三维设计步骤如下图：

（1）建立轧辊零件图。将孔型图导入到零件图的草图中，运用旋转工具建立孔型的三维轧辊模型。

（2）建立上下导板的初期模型零件图。根据现场导卫装置安装要求，建立上下导板的初期模型。

（3）建立装配模型。将轧辊零件图、上下导板导入到装配体，根据导卫的装配要求，将导卫装置与轧辊模型装配起来。

运用自顶向下设计方法，通过旋转切除工具利用上下轧辊的三维曲面对上下导板进行旋转切除，上下导卫板的舌尖与孔型会实现很好的吻合。

3 结论

（1）用这种计算机辅助设计方法进行机械设计，方法简单，结果合理可靠，所得图纸美观整洁。

（2）设计周期短，设计工作强度低。

（3）易于分工，前期工作需专业设计人员，后期工作只需懂软件应用的人就行了，对专业的知识要求很低。这样利于才力资源的应用。