基于SolidWorks方程式的自卸车货箱参数化设计

0 引言

    在运用SolidWorks进行自卸车货箱的三维设计过程中，对于同一种结构形式、不同长度尺寸、高度尺寸及底板、边板、筋板厚度的自卸车而言，构成其总成的零件有一些是完全一样的通用零件。而其余的零件仅仅是在长度、高度、厚度上有所变化。对于不同尺寸的货箱分别进行三维设计、装配等显得较为繁琐、费时，而且稍不留神，就会在设计、装配过程中出错。

1 SolidWorks参数化设计方法

    在SolidWorks软件中，通过创建装配体文件，并且在装配体文件中生成布局，并在布局草图创建货箱长、宽、高及底边板厚度等主要参数，然后通过工具菜单中的方程式命令建立全局变量及方程式，使得零件或组件中相关参数与布局草图中的参数关联，通过改变全局变量的参数值即可实现所需长、宽、高及底边板厚度的货箱三维模型，实现伞局变量对三维模型的参数化控制。

2 自卸车货箱的SolidWorks参数化建模过程

2．1 在装配体中建立布局草图和定义全局变量

    在打开的SolidWorks装配体文件中，创建布局草图，并在草图上直观地标注出货箱长度L、货箱高度H、货箱宽度W、货箱后悬X、底板厚度Dt、边板厚度Bt、筋板厚度Jt、侧板竖筋佰置尺寸Xcl、侧板竖筋数量Nc、侧板竖筋间距Xc2、底架横梁布置尺寸xd1、底架横梁间距Xd2、底架横梁数量Nd(反转轴之前)13个参数，如图l所示。

    在“工具一方程式”中创建上述13个参数并赋初值如图2所示，并保存装配体文件，文件名为货箱总成。

2．2 零件创建

    创建组成自卸车货箱的各个零件，对于长度、高度或板厚会发生变化的零件，在已保存的装配体中，在“装配体——插入零部件——新装配体件”中创建新装配体，并保存，文件名为侧板总成(方便后续组件创建)。在侧板总成装配体中，在“装配体——插入零部件——新零件”中创建新零件，并保存，文件名为侧板。打开侧板零件开始设计，模型如图3，返回到货箱总成装配体中在“工具一方程式”中创建方程式如图4，长、宽、厚度分别等于全局变量(L+55)、(H+110-20)、Bt。按照本思路和方法创建侧板总成其他零件。

2．3 组件创建及货箱装配

    在侧板总成组件中，装配各零件，返回到货箱总成装配体中在“T具一方程式”创建组件中各个零件的定位、装配尺寸与全局变量的关系式。例如对货箱左侧板总成。侧板竖筋及中横梁的数量与Nc有关，一般两者都均匀布置。可以使用阵列命令完成装配，阵列的间距与货箱长度L、板怪筋数量Nc、竖筋布置尺寸Xcl、侧板竖筋间距Xc2(竖筋均匀仙置时Xcl=Xc2)有关，创建组建并建立关系式如图5所示.

    根据上述方法创建前板、底板、右侧板总成等货箱其他组件，并完成货箱的装配如图6所示。重量3473.11kg，重心坐标(X=-0.74，Y=485.67，Z=-28l6.89)，其中坐标原点为底板上面中后端。

3 参数化结果验证

    根据所创建的自卸车货箱参数化模型进行结果验证，改变全局变量参数的值：L=5400．H =1150。W =2300，X =800，Dt =8，Bt=4，NC=6，Nd=7。更新三维模型得到图7所示货箱，在“质量特性”菜中可查看到质量为3355.10 kg，重心坐标 (X=-1．20，Y=479．59．Z=-2732．88)。

    更改全局变量参数的值：L=7600，H=1 500，W=2300，X=1100，Dt=12，Bt=8，NC=8，Nd=10。更新三维模型得到图8所示货箱，在“质量特I生’’菜中可查看到质量为535736 kg．重心坐标(X=-0．81．Y=561．82，Z=-3751．55)

4 结语

    对于结构类似，零件截面尺寸一致的常规自卸车货箱，利用SolidWorks方程式命令，通过改变全局变量参数值方便、快速得出不同用户配置的货箱质量。利用这一方法，同样可以建立斜筋、U型、四纵梁等结构的参数化货箱三维模型，使设计人员在实际设计过程中简化没计 ，缩短设计时间，提高设计效率和设计的准确性。