本 科 毕 业 设 计 第 1 页 共 40 页
1 1 绪论
本次毕业设计承担的题目是基于UG的炉顶放散阀的三维设计与运动仿真。通过查阅20余篇文献内容，对阀门及UG软件有了比较清晰的认识。我国阀门种类繁多，功能多样，发展非常迅速。阀门在工业生产中正扮演着越来越重要的角色。其中，炉顶放散阀在冶金行业的作用尤显突出。炉顶放散阀主要应用于控制冶金炉中的压力以保证安全生产。其控制的 介质可以是煤气、空气等气体。当炉内压力大于阀门额定压力时，炉顶放散阀的重锤被顶起。重锤通过连杆、拉杆、键连接、轴、卸扣等部件实现简单的运动，把阀盖拉起。从而使炉内压力减小，以保证在安全的工作范围内。当炉内压力低于正常生产所需压力时，炉内压力便支撑不了重锤的重量，还是通过部件间的连接和相对运动来实现阀门的闭合。形象地说，炉顶放散阀的工作原理正如高压锅锅盖上阀门的工作原理。我国早些时候大部分使用的是有重锤的炉顶放散阀。有重锤的炉顶放散阀结构简单，操作方便。其主要结构是：拉环、拉杆、杠杆、阀盖、阀座、下壳和重锤。由于重锤的存在，炉顶放散阀安装在高炉上很是笨重，而且可能会有危险发生。因此，无配重炉顶放散阀正被国内阀门行业所研究和广泛应用。无配重炉顶放散阀主要结构是：.液压驱动装置、机体、小支座、小转臂、连接板、大支座、大转臂、阀盖、下壳、中壳、阀座。在设计具体的某一种阀门时应遵循必要的设计流程。首先，应认真研究阀门的详细结构，通过相关资料确定具体数据；其次，根据预定的功能试制有关的部件；然后，几个部件装配成一个组件并检查是否满足要求，若满足则进行下一部件的设计，如不满足要求则要返回上一步骤修改设计方案。如此往复，最后形成一个阀门的成体。在阀门的实体设计中，一定会用到CAD相关软件，例如UG等。UG是个功能强大的软件，它提供了产品设计所需的各种功能。例如三维实体造型、装配序列仿真、运动仿真、爆炸视图、导出工程图、可靠性分析等等。本文主要针对阀门行业的现状，以炉顶放散阀为例介绍了其发展前景并利用UG软件对其进行了产品设计。
前 言
近年来，高等职业教育迅速发展。为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机，数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高，质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企业的青睐。作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是检验毕业生合格与否标准。本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。设计内容包括：1摘要，2目录， 3球阀及各部件的功用与用途，4三维建模造型图5结论与张望6参考文献。
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 国内外控制阀的发展现状
从19世纪控制阀应用在蒸汽机开始直到今天，控制阀已经发展成为全球年产值约为200亿美元的产业，而且随着全球性工业化的发展，保持着稳定的增长。目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。
美国作为世界上的头号经济强国，美国的阀门工业从二战后初期的全球一半产值下降到现在的30%左右，仍然是全球的最大的阀门供应商。据美国阀门协会统计，美国阀门协会有超过110家企业，年产值超过40亿美元。随着美国公司国际化程度的不断加强，阀门企业开始通过收购本土以及世界其它国家的企业来扩大自己的市场份额，增强竞争力。由于企业之间的收购不断加剧，如今美国的阀门企业多数属于某个超大型跨国公司的一部分。著名的TYCO流体控制公司是年度销售额340亿美元的TYCO国际的子公司；MASONEILAN公司是DRESSER工业公司的一部分，其年销售额超过3亿美元；1984年就在中国开展业务的FISHER控制阀由于进入中国较早，其产品已经成为中国教科书的样板，其母公司EMMERSON集团的销售额已超过140亿美元。
第 1 页 共 23 页 毕业设计说明书
毕业设计题目：“阀体”零件的工艺设计
内容要点及要求：
该产品年产量5000件，备品率为10%，机械加工废品率为2%，对该产品做工艺设计，完成下列任务：
1、 零件工作图及毛坯图各一张；
2、 零件机械加工工艺过程卡片一份；
3、 设计夹具两套，图纸总量应达到3张以上0号 图纸；
4、 设计说明书一份。
第一章 零件的分析
1.1零件的作用
阀体是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷，因为阀体与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该零件承受着静、动载荷。
1.2零件的主要技术条件分析
1、 为了适合铸件技术要求，因而采用精度等级为CT12。
2、 为了保证铸件整个零件的中心高度，首先以底平面为基准，粗镗直径为36H8的孔，再以该孔为基准，粗铣底平面，最后以底平面为精基准，精镗以上的孔，再精铣底平面，以上步骤均需要专用铣夹具等。
3、 两螺纹孔的中心距为68，该尺寸的要求较高，为了保证尺寸的配合，这两个螺纹孔应该到最后进行钻孔。
4、 内孔承受着较高工作力，因而它的内孔配合度较高，要求有较高的粗糙度，只有这样的粗糙度才能满足零件工作时的需要。
5、 有关螺纹的技术要求：
阀体在工作时，将受到一定的载荷，这一载荷又将传到螺纹上，因此，对于安装这两个螺纹端面有一定的粗糙度，该粗糙度为3.2，属于铸造件中较高的粗糙度要求。
6、 有关结合面的技术要求：
阀体在工作中受到冲击性质动载荷以及静载荷，结合面的歪斜将使中心部分不能正常工作，最终导致机体整体不能正常工作，因此，对结合面的平面度要求较高。
第 2 页 共 23 页
第二章 零件工艺规程设计
2.1确定零件的生产类型
生产纲领的确定：
N零=Q* n（1+α+β）
毕 业 设 计
专 业： 机械设计制造及其自动化
班级学号： 机自0812
学生姓名：
二〇一二年六月
本科生毕业设计
插板阀的结构设计
The Design and Motion Simulation of Opened
Gate Valve
专业班级：机自0812
2012 年 06 月
摘 要
阀门是一种机械装置，用于在闭式管路如管道和管线内流体的截断或进、出的流量控制。 本文主要介绍了敞开式插板阀的结构特点、工作原理并对主要构件进行设计和校核计算，并以CAD/CAM/CAE集成化软件Solidworks为设计平台，进行了敞开式插板阀的建模、装配、运动仿真，对阀体尺寸和结构进行优化。通过Solidworks强大完善的功能对阀门进行运动仿真分析，缩短了产品的设计周期，减少了软件间的数据交换。整个阀门从建模、装配、运动仿真到优化设计在同一个软件中进行，减少了物理样机的制造、试验等过程，提高了工作效率，缩短了产品的设计周期。
关键词： 插板阀；Solidworks；运动仿真
ABSTRACTA valves is a mechanical device to shut off flow or control the rate of flowing into, or out of
such enclosed conduits as piping and tubing.The This paper introduced the character structure
and operating principle of open-type gate valve, which to design and check analog with the major
part, with the platform of CAD／CAM/CAE integrated swith the result that the dimension and
