基于SolidWorks的配电柜标准化、系列化设计方法

DDSoft2018

关键字：SolidWorks  南京东岱  标准化  系列化  
1、前言
在我国，配电柜设备历经半个世纪的发展，目前已经形成一个比较完善的体系。现在低压配电柜已从最早的性能低、体积大、功能单一、规格品种少，发展为具备高性能、小体积、智能化、系列化、模块化、多功能等特性的产品。在设计方面，各大厂家已经采取了三维CAD软件进行设计，同时将系列化设计、数据库和加工等有机地结合起来，很大程度上提高了产品的设计速度和性能。这里，我们南京东岱基于三维CAD软件SolidWorks的设计系统，对配电柜体的系列化设计进行研究，以提高设计效率，优化设计结构，减少设计人员的重复性劳动。
2、系列化设计方法
在SolidWorks中实现系列化设计的方法是：一采用SolidWorks的配置系列零件设计表；二是采用C#二次开发的参数化设计。
3、配电柜体产品结构分析
3.1、配电柜产品展示

3.2、结构特点
电气行业配电柜的特点基本都是系列化的结构，依据不同的技术参数，选择不同的配电柜，如下图所示：

基本都是外形尺寸的一些变化，也就是基本参数一直的情况下，只是规格不一样，这样对我们做系列化是非常容易的。还有就是结构类型不一样，如下图所示：

这几种只是开门方式不一样，而整体的外观相似。
4、基于SolidWorks软件配电柜体系列化的实现方法
4.1、产品结构类型整理
配电柜依据不同的用途分为：高压配电柜，中压配电柜、低压配电柜、配电箱、控制柜等类型，不同的类型之间结构相差较大，所以我们的思路是：以单一的类型作为我们系列化的基础模型，在各个基础模型的基础上采用SolidWorks的配置方式，扩展出同类型中不同规格的产品。
4.2、系列化表实现柜体设计
配电柜本身是一个装配体件，要实现整体的系列化，必须先进行零件的系列化，然后进行子部件的系列化，最后通过总装配体的系列化。
4.2.1、首先我们先完成零件的系列化建模，将所有的零件，全部采用系列零件表的方式将不同的规格填写完成，这些工作只能通过手动填写的方式去完成，所有零件最后建立完成就如图所示：

4.2.2、子部件的系列化只通过选型不同的零件，就能产生一个新的子装配体，通过SolidWorks软件选中要进行配置的零件，会出现如右图所示的图标：然后选中不同的配置规格就行，对子部件中的所有零部件做相同的操作，直到所有的零部件都更改完成。子部件也会产生不同的也会形成一个系列零件表，就如下图所示：


4.3、模块化、参数化柜体设计
配电柜结构在系列化建成之后，可以更深层次的进行优化，优化的方法有两个：一是在不同类型的配电柜之间进行模块化设计；二是通过C#语言的参数化设计。
4.3.1、优化方法一
系列零件建立完成后，通过对各个类型的整理，找出共同的零部件，将不变的零部件整理成一个组合，将变化的零部件组合另外的部分，让整体的产品能通过不同模块的组合，实现不同的功能，达到市场需求的多样化。那么配电柜的模块化建立以柜体为基础，选择不同的门板及侧板以及仪表箱，进行不同形式的组合，就可以产生不同的配电柜。
4.3.2、优化方法二
采用C#与语言的二次开发形式，利用数据库接口，由应用程序、人机交互界面、数据库中的几何数据组成，通过应用程序，输入柜体的主参数，系统会自动根据主参数从柜体的参数数据库中进行检索，得到相关的信息，进行参数化驱动生成柜体模型。如下图所示柜体参数化设计流程。

C#程序提供了数据库连接控件，打开应用程序，出现如下图所示人机交互界面，然后选择不同的参数，系统就会自动运行进行整体柜体的组装完成。

5、总结
利用SolidWorks的配置系列表实现对配电柜体的系列化设计，实现方法简单，能够快速的完成产品的变形设计。实现好系列化的设计后，产品才能向更好的模块化、参数化去发展。

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