基于UG的液壓閥實體造型及拆裝動畫設計

劉永洪

摘 要：液壓閥是液壓系統中的控制元件，結構比較復雜，學生在理解和掌握時比較困難，該文以手動換向閥為例，介紹了利用UG軟件對液壓閥進行三維造型設計的方法，應用UG軟件建模模塊依次完成各個零部件的實體造型設計，在裝配環境中，完成手動換向閥的裝配，在裝配序列環境中，完成拆裝過程的設計，通過錄制命令最終實現了拆裝過程的動畫設計，將此設計成果應用在與實踐教學中，可以提高學生的學習積極性，提高課堂教學質量。

關鍵詞：UG軟件 手動換向閥 三維實體造型 動畫設計

中圖分類號：TH137.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0148-01

液壓與氣壓傳動是一門實踐性較強的專業課，在教學計劃中，需要講解各種液壓元件的結構及工作原理等，教材上提供的都是平面的結構圖或圖形符號，單純依靠教材學生在理解和掌握時存在一定難度。UG是一種可以實現三維實體造型和拆裝的軟件，利用該軟件可以實現液壓元件結構的動畫展示。

1 基于UG的手動換向閥實體造型設計

液壓閥在液壓系統中應用非常廣泛，學生學習過程中存在一定困難，為方便學生了解其結構，利用UG軟件進行了一系列液壓閥的實體造型及拆裝動畫設計。下面就以三位四通手動換向閥為例，對液壓閥的實體造型和動畫設計過程進行分析。

三位四通手動換向閥的結構主要包括閥體、閥蓋、閥芯、彈簧、控制手柄及相關定位密封等零件。首先以實驗室中實物為參考，確定各零件的結構形式及參數，然后利用UG軟件對各零件進行了實體造型設計。

1.1 閥體的實體造型

三位四通閥的閥體上有五個結構相同的沉割槽，因結構完全對稱，在設計時只需繪制一半即可，另一半采用鏡像即可實現。在建模界面下，點擊創建長方體命令完成閥體外殼的造型，然后采用鉆孔、陣列、倒圓角、鏡像等命令完成閥體的實體造型設計。

1.2 閥芯的實體造型

與閥體相對應的，閥芯上有三個臺肩，在建模界面下，通過應用創建圓柱體、臺肩、鉆孔、倒圓角等命令實現閥芯的實體造型設計。

1.3 手柄的實體造型

在建模界面下，通過應用創建圓柱體、繪制草圖、拉伸、創建球體、鉆孔等命令，完成手柄的實體造型。

1.4 裝配圖

在UG軟件建模模塊中，應用各種命令，依次完成前后閥蓋、拉桿、銷子、彈簧、螺釘、螺塞、彈性擋圈等零件的實體造型。

合理設計各零件的安裝順序和位置關系，進入UG軟件中的裝配功能界面，首先導入閥體，然后通過定位方式的選擇依次導入閥芯、右閥蓋、控制手柄、定位銷、拉桿、壓縮彈簧、套筒、彈性擋圈、左閥蓋、螺釘等零件，完成手動換向閥的裝配。

2 手動換向閥拆裝動畫設計

完成手動換向閥的裝配后，點擊裝配序列命令，進入裝配序列界面，點擊新建序列命令，選用插入運動命令，依次選擇各零件作為運動對象，設定其運動方向及位移，完成拆卸順序的設定，拆卸后效果（如圖1所示）。返回第一幀，點擊錄制命令錄制拆卸過程，導出并保存為“拆卸動畫演示”文件。打開“拆卸動畫演示”文件，即可演示手動換向閥的拆卸過程。

3 結論

液壓元件三維實體造型設計與Flash MX動畫制作軟件相結合，還可以實現液壓系統工作過程的動畫模擬演示。應用在多媒體教學中，可以讓學生形象直觀地了解液壓系統的工作過程，調動學生的學習積極性，提高課堂教學質量。

參考文獻

[1] 王守城，容一鳴.液壓與氣壓傳動[M].北京：北京大學出版社，2008.

[2] 姜永武.UG典型案例造型設計[M].北京：電子工業出版社，2009.endprint