基于UG的液压阀实体造型及拆装动画设计

刘永洪

摘 要：液压阀是液压系统中的控制元件，结构比较复杂，学生在理解和掌握时比较困难，该文以手动换向阀为例，介绍了利用UG软件对液压阀进行三维造型设计的方法，应用UG软件建模模块依次完成各个零部件的实体造型设计，在装配环境中，完成手动换向阀的装配，在装配序列环境中，完成拆装过程的设计，通过录制命令最终实现了拆装过程的动画设计，将此设计成果应用在与实践教学中，可以提高学生的学习积极性，提高课堂教学质量。

关键词：UG软件 手动换向阀 三维实体造型 动画设计

中图分类号：TH137.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0148-01

液压与气压传动是一门实践性较强的专业课，在教学计划中，需要讲解各种液压元件的结构及工作原理等，教材上提供的都是平面的结构图或图形符号，单纯依靠教材学生在理解和掌握时存在一定难度。UG是一种可以实现三维实体造型和拆装的软件，利用该软件可以实现液压元件结构的动画展示。

1 基于UG的手动换向阀实体造型设计

液压阀在液压系统中应用非常广泛，学生学习过程中存在一定困难，为方便学生了解其结构，利用UG软件进行了一系列液压阀的实体造型及拆装动画设计。下面就以三位四通手动换向阀为例，对液压阀的实体造型和动画设计过程进行分析。

三位四通手动换向阀的结构主要包括阀体、阀盖、阀芯、弹簧、控制手柄及相关定位密封等零件。首先以实验室中实物为参考，确定各零件的结构形式及参数，然后利用UG软件对各零件进行了实体造型设计。

1.1 阀体的实体造型

三位四通阀的阀体上有五个结构相同的沉割槽，因结构完全对称，在设计时只需绘制一半即可，另一半采用镜像即可实现。在建模界面下，点击创建长方体命令完成阀体外壳的造型，然后采用钻孔、阵列、倒圆角、镜像等命令完成阀体的实体造型设计。

1.2 阀芯的实体造型

与阀体相对应的，阀芯上有三个台肩，在建模界面下，通过应用创建圆柱体、台肩、钻孔、倒圆角等命令实现阀芯的实体造型设计。

1.3 手柄的实体造型

在建模界面下，通过应用创建圆柱体、绘制草图、拉伸、创建球体、钻孔等命令，完成手柄的实体造型。

1.4 装配图

在UG软件建模模块中，应用各种命令，依次完成前后阀盖、拉杆、销子、弹簧、螺钉、螺塞、弹性挡圈等零件的实体造型。

合理设计各零件的安装顺序和位置关系，进入UG软件中的装配功能界面，首先导入阀体，然后通过定位方式的选择依次导入阀芯、右阀盖、控制手柄、定位销、拉杆、压缩弹簧、套筒、弹性挡圈、左阀盖、螺钉等零件，完成手动换向阀的装配。

2 手动换向阀拆装动画设计

完成手动换向阀的装配后，点击装配序列命令，进入装配序列界面，点击新建序列命令，选用插入运动命令，依次选择各零件作为运动对象，设定其运动方向及位移，完成拆卸顺序的设定，拆卸后效果（如图1所示）。返回第一帧，点击录制命令录制拆卸过程，导出并保存为“拆卸动画演示”文件。打开“拆卸动画演示”文件，即可演示手动换向阀的拆卸过程。

3 结论

液压元件三维实体造型设计与Flash MX动画制作软件相结合，还可以实现液压系统工作过程的动画模拟演示。应用在多媒体教学中，可以让学生形象直观地了解液压系统的工作过程，调动学生的学习积极性，提高课堂教学质量。

参考文献

[1] 王守城，容一鸣.液压与气压传动[M].北京：北京大学出版社，2008.

[2] 姜永武.UG典型案例造型设计[M].北京：电子工业出版社，2009.endprint