安全活门零件造型及结构设计
摘要：本文主要介绍安全活门的设计。通过AutoCAD和UG制图软件完成对安全活门的设计。
设计的重点是选定零件安全活门，通过AutoCAD对安全活门的二维平面图进行绘制设计，了解安全活门各个零件的机械要求，其中包括孔的公差、各零件与夹具体的形位公差以及各零件的粗糙度。平面图绘制设计好后需用UG对各个零件进行三维造型，然后将各零件进行装配。因此本文要全面的多方位的介绍AutoCAD和UG制图软件，并详细的记录AutoCAD和UG制图软件对各个零件的设计与绘制的过程。还要展示UG三维实体设计软件对各个零件进行的装配过程。
安全活门设计是本设计的重中之重，而安全活门的虚拟建模装配又是另一重点。
关键词：安全活门；AutoCAD；UG；装配
Safety design and structure design of valve parts
Abstract：This article mainly introduces the design?of safety?valve.?The design?of?safety valve?is accomplished through AutoCAD?and UG?drawing software.
The design?is focused on?selected parts of?safety valve,?to draw?the design thought the two imensional piane graph AutoCAD of a safety valve,afety valve understand the requirements in various parts of the machinery. including hole tolerance, the parts and the clamping tolerance as well as the roughness of the parts. The plane drawing good design with UG in various parts of three-dimensional modeling, and then draw the part assembly. This paper comprehensively introduces the multidimensional AutoCAD and UG drawing software, and design of each part of the records of AutoCAD and UG drawing software in detail and drawing process. Also display assembly process for each part of the UG 3D design software.
Safety valve design is the priority among priorities of the design, modeling and virtual assembly of safety valve is another key.
Keywords：The safety valve；AutoCAD；UG；Assembly
目 录
第一章安全活门简介 1
1.1安全活门的组成部分 1
1.2安全活门的工作原理 1
第二章 AutoCAD与UG的介绍 1
2.1 Autocad软件的介绍 1
2.2 UG软件的介绍 2
第三章 安全活门装配图的识读 4
3.1机械图样的识读 4
3.2读安全活门装配图 4
第四章 安全活门零件图的拆画 6
4.1 拆画支柱 6
4.2 拆画横梁 8
4.3 拆画螺杆 10
4.4 弹簧压板 12
4.6 拆装活门座 17
4.7 拆画外壳 19
4.8拆画弹簧 21
第五章 安全活门三维图的绘制和装配 23
5.1外壳三维图 23
5.2横梁三维图 31
5.3螺杆三维图 35
5.4弹簧压板三维图 39
5.5活门三维图 41
5.6活门座三维图 43
5.7支柱三维图 46
5.8弹簧三维图 47
5.9安全活门的三维装配图 48
第六章 回顾总结 50
6.1 课题成果 50
6.2 存在问题 50
6.3 收获体会 50
致谢 51
参 考 文 献 52
附录 53
附件一：安全活门的装配图 53
附件二：外壳零件图 54
附件三：支柱 55
附件四：螺杆 56
附件五：活门 57
附件六：活门座 58
附件七：弹簧 59
附件八：弹簧压板 60
附件九：横梁 61
附件十：安全活门三维结构造型图 62
附件十一：外壳三维造型图 63
附件十二:支柱三维造型图 64
附件十三:螺杆三维造型图 65
附件十四:活门三维造型图 66
附件十五：活门座三维造型图 67
附件十六：弹簧三维造型图 68
附件十七：弹簧压板三维造型图 69
附件十八：横梁三维造型图 70
附件十九：安全活门的三维造型爆炸图 71
第一章安全活门简介
1.1安全活门的组成部分
安全活门是由外壳、活门座、活门、支柱、弹簧、弹簧压板、横梁、螺母和螺杆组成。其中螺母是标准键，起到固定支柱和弹簧压板的作用。活门设计在活门座内起到活动的作用从而使气体顺利从活门座上的孔逸出。螺杆通过链接弹簧压板和弹簧就可以间接的调整弹簧的压力。就可以在安全的压力范围内正常工作。
1.2安全活门的工作原理
安全活门一般装在管道或设备上。当管道或设备中气体压力超过规定的最高压力时，气体既克服弹簧压力，推动活门上移，于是气体就从活门座中的孔或间隙中逸出，此时压力就恢复正常。转动螺杆，可调整弹簧压力。
第二章 AutoCAD与UG的介绍
2.1 Autocad软件的介绍
AutoCAD（Auto Computer Aided Design）是Autodesk（欧特克）公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。
Autocad将向智能化，多元化方向发展。它广泛的应用于各个领域，如，工程制图方面，工业制图方面，服装加工方面，电子工业方面。也广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。
而且，在不同的行业中，Autodesk（欧特克）开发了行业专用的版本和插件。
因此，造就了autocad一些特点，⑴具有完善的图形绘制功能。⑵有强大的图形编辑功能。⑶可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。⑷可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。⑸支持多种硬件设备。⑹支持多种操作平台⑺具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD[1]设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能。
Autocad的基本功能有：
（1）平面绘图
能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。 绘图辅助工具：AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。
（2）编辑图形
AutoCAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。 标注尺寸：可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。书写文字：能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。图层管理功能：图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。
（3）三维绘图
可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。 网络功能：可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。数据交换：AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。二次开发：AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发。
2.2 UG软件的介绍
UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG的开发始于1969年，它是基于C语言开发实现的。
UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。
它的主要功能有以下几方面：
(1)工业设计
NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 NX建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状， 并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。
(2)产品设计
NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。
(3)NC加工
UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架，它为UG NX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改：如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁，并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化，以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。
(4)模具设计
UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其功能强大。
模具设计的流程很多，其中分模就是其中关建的一步。分模有两种：一种是自动的，另一种是手动的，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的命令，即模具导向。
UG主要客户包括，通用汽车，通用电气，福特，波音麦道，洛克希德，劳斯莱斯，普惠发动机，日产，克莱斯勒，以及美国军方。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，充分体现UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。
参 考 文 献
[1] 何铭新，钱可强. 机械制图[M].版. 北京：高等教育出版社，2003
[2] 班纳吉. 虚拟制造[M]. 清华大学出版社, 2005
[3] 胡家秀. 机械设计基础[M]. 北京：机械工业出版社，2008
[4] 方晨. AUTOCAD?2007中文版实例教程[M]. 上海科学普及出版社，2007
[5] 过小容，李坤. UG三维造型与数控加工编程实例精解[M]. 辽宁科学技术出版社，2009
