CREO关系和参数在自卸车设计中的应用

CAE 分析在轻量化自卸车设计中的应用作者：文/ 陈志斌赵守颢来源：《时代汽车》 2020年第14期陈志斌赵守颢湖北大运汽车有限公司技术中心湖北省十堰市 410004摘要：为了节能降耗，降低制造成本，提升自卸车产品性能，本文基于CAE建模分析，应用高强度钢板设计，实现了自卸车车箱轻量化的研究。

在满足强度要求的前提下总质量减少了10%，达到了轻量化目的。

关键词：自卸车车箱设计CAE分析轻量化高强度板Application of CAE Analysis in the Design of Lightweight Dump TruckChen Zhibin Zhao ShouhaoAbstract：In order to save energy and reduce consumption, reduce manufacturing costs, and improve the performance of dump truck products, this paper based on CAE modeling and analysis, studies the use of high-strength steel plate design, which helps achieve the lightweight dump truck box. The study finds on the premise of meeting the strength requirements, the total mass was reduced by 10%, achieving the purpose of lightweighting.Key words：dump truck body design, CAE analysis, lightweight, high strength board1 前言传统设计主要增大货箱的材料厚度，加强相关结构，使货箱自重越来越重，导致整车采购成本和运输成本居高不下，企业和用户的利润空间缩小。

120信息化与数字化Informatization and Digitalization2017年2月下三维软件Creo在机械设计领域应用及推广卢夙愿，杨 铭（洛阳隆华传热节能股份有限公司，河南 洛阳 471000）摘 要：Creo是目前机械三维设计中应用范围最广、三维设计效果最好的应用软件。

通过直观工具对设计思想进行有效捕捉，是一种用于工业设计及机械设计中一体化直观工具，在2D或3D工作环境下可应用曲线或曲面进行草图设计，再通过高级图像渲染完成产品设计。

文章将基于Creo软件的应用优势，对提高三维软件Creo在机械设计领域的应用与推广进行分析，通过案例研究形式达到文章研究目的。

关键词：三维软件；Creo软件；机械设计；应用推广中图分类号：TP391 文献标志码：A文章编号：1672-3872（2017）04-0120-01Creo软件石由美国PTC公司研发的新型CAD/CAM/CAE软件包，具备强大的应用功能，能够在工业设计中实现建模、仿真、优化设计等，同时该软件操作更加直观、简单，有利于用户更有效的应用设计。

在机械产品设计中，通常应用Creo 进行建模应用，没有充分发挥Creo软件的强大功能，这对提高机械产品设计效率及控制设计成本有着制约性影响。

文章将针对Creo软件在机械设计中的进一步应用和推广进行分析，通过对Creo软件在仿真、优化设计等项目的应用分析，明确Creo软件应用于机械设计的强大功能，促进其推广应用。

1 Creo软件应用优势Creo软件在机械设计中，能够充分使产品开发团队中任何成员的想法都能够快速提出构思，利用软件的强大功能取代工业设计、机械设计以及设计审阅等环节中的手绘草图；能够快速的创建草图，同时高效率完成完整的作品设计；Creo 软件能够轻松的捕捉到2D设计方案，在软件应用中实现共享，并可以与其他Creo软件进行程序数据连接；Creo与图形输入板同时应用能够有效提高设计速度与工作效率。

基于Creo自卸车后倾翻轴受力分析及其优化设计作者：暂无来源：《专用汽车》 2016年第2期王旭朱爱平熊建军胡志鹏驻马店中集华骏车辆有限公司河南驻马店463000摘要：建立自卸车举升卸货状态的二维力学模型，针对自卸车在举升卸货过程中，其后倾翻转轴的受力情况进行逐阶段分析；并建立基于Creo的自卸车整车的三维虚拟样机，对其卸货过程的各个阶段进行仿真模拟，以得到其后倾翻轴受力变化的动态曲线；并据此对自卸车后倾翻轴进行有限元分析和优化设计，为自卸车后倾翻轴的设计提供力学依据，以实现自卸车举升机构的快速设计，确保自卸车整体举升机构设计的合理性。

关键词：自卸车举升机构倾翻轴Creo 仿真模拟有限元分析中图分类号：U469.4.02 文献标识码：A 文章编号：1004-0226(2016)02-0100-04第一作者：王旭，男，1985年生，工程师，主要从事自卸车产品的开发设计工作。

1 前言常规自卸车货箱均为后倾翻座，通过后倾翻轴与副车架的翻转支座连接在一起；后倾翻座及副车架翻转支座多为实心铸钢件，其强度安全富余，而起连接作用的后倾翻轴则为普通轴车加工件，故自卸车后倾翻轴便成为自卸车举升机构设计的关键部件，其设计结果直接关系到自卸车的整车强度及其举升性能。

而在对自卸汽车后倾翻轴的设计中，最繁琐的工作就是找出运动机构对其所施加的最大力，并据此力对其进行强度校核。

传统的设计方式有两种，一是采用作图法初步确定机构的最大举升位置，并假定在举升最大位置时后倾翻轴受力最大，以此为前提对其进行力学分析；这种方法不能检查举升机构在运动过程中是否发生运动干涉，且实际上由于受举升过程中货物倾卸的影响，后倾翻轴所受最大压力并非出现在举升角最大位置，因此采用传统作图法计算出来的结果会有较大误差。

二是根据几何约束条件找出油缸、货物及举升角相互间的关系，建立方程组进行求解，这种方法能求出后倾翻轴所承受的最大压力，但是计算工作量大且不能进行动态校核。

creo零件模板的参数设置及关系CREO（Parametric Designer）是一款参数化三维建模软件，广泛应用于机械设计、产品建模等领域。

在CREO中，零件模板是用于创建和编辑零件模型的重要工具。

本文将介绍CREO零件模板的参数设置及关系。

一、零件模板的参数设置在CREO中，零件模板是预先定义好的模型结构，包括特征、尺寸、材料等参数。

通过使用零件模板，可以大大提高建模效率。

以下是CREO零件模板的主要参数设置：1.特征参数：零件模板中包含一系列特征，如拉伸、旋转、孔等。

这些特征可以通过参数进行定义和调整。

例如，可以设置孔的大小、深度、角度等参数。

2.尺寸参数：零件模板中的特征会关联一系列尺寸参数。

这些尺寸参数可以通过驱动进行更改，从而改变模型的大小和形状。

3.材料参数：零件模板还可以定义模型所使用的材料类型、密度、弹性模量等参数。

这些参数将影响模型的重量、强度等性能。

4.其他参数：除了上述主要参数外，零件模板还可以定义其他一些参数，如拔模角度、倒角大小等。

二、零件模板之间的关系在CREO中，不同的零件模板之间存在一定的关系，这些关系可以帮助用户更好地组织和设计模型。

以下是零件模板之间的一些常见关系：1.父子关系：某些零件模板之间存在父子关系。

例如，一个装配体中的子部件可以作为父部件的子项。

这种关系可以帮助用户更好地组织和管理模型。

2.参照关系：零件模板之间还可以建立参照关系。

例如，一个部件的某些特征可以参照另一个部件的特征进行定位或调整。

这种关系可以帮助用户更好地协调不同部件之间的设计。

3.参数关联：零件模板中的参数之间可以建立关联关系。

例如，一个部件的长度可以与另一个部件的直径相关联。

当其中一个参数发生更改时，另一个参数也会自动更新，从而保持模型的一致性。

4.约束关系：零件模板之间还可以通过约束关系进行连接。

例如，一个部件的某个面可以与另一个部件的面进行平行或同心约束。

这种关系可以帮助用户更好地控制不同部件之间的相对位置和运动关系。

图1 载车板组装效果图2 载车板整体约束与受力长3 450 mm，波浪板长2 100 mm。

按倒车入库时前轮波浪板最不利计算，波浪板取计算板长2 020 mm（去除40 mm悬挑）。

波浪板17.1 kg/张，其边梁自重90 kg，长4 9502017年第03期工业技术创新Industrial Technology Innovation图3 波浪板截面图4 边梁截面图5 波浪板两端铰接受力图图6 两端铰接下波浪板简支梁分析结果mm。

1.3 材料主要参数材料为Q235，根据钢结构手册，其为塑性材料，屈服极限σs=235 MPa，[σ]=205 MPa，[τ]=120 MPa。

材料弯曲工作许用应力：σlim=235/1.2=158.8 MPa。

材料扭转工作许用应力：τlim=205/1.732=118.4MPa。

1.4 波浪板与边梁截面参数波浪板截面惯性矩I X=3.82×105 mm4，边高度e1=13.3 mm 。

波浪板X轴的抵抗矩：W x=I x/e1=28.7 cm3，波浪板截面尺寸如图3。

以前端为例，受力简化如图5。

同理，边梁X轴的抵抗矩：W x=147.95 cm3，边梁截面尺寸如图4。

2 波浪板分析考虑两种可能情况：两端铰接和长边支撑，并进行可行性论证。

2.1 两端铰接对于单个波浪板而言，波浪板两端与边梁A端面组装。

按照整板单向板计算，并假设弯矩沿波浪板Z 向传递。

前后单轮作用于波浪板的合力：Q前=2 000×0.6×1.1×9.8/2=6 468 N，按6 500 N 计算。

Q后=2000×0.4×1.1×9.8/2=4 312 N，按4 310 N 计算。

支座反力：FR前=Q前=6 500 N支座最大弯矩：M=6 500×0.202=1 313 N·m故σmax=M/W x=1 313/28.7=45.75 MPa<σlim用Creo对波浪板做简支梁分析，结果如图6，最大值显示为46.990 9 MPa，与解析解接近。

65中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.02 （下）1 铲斗工况分析1.1 典型工况装载机在铲掘作业过程中，有三种不同受力情况。

（1）铲斗水平插入料堆，油缸闭锁，可认为只有水平插入阻力作用在斗刃上。

（2）铲斗水平插入料堆，转斗油缸或举升油缸铲取物料时，可认为只有垂直崛起阻力作用在斗齿上。

（3）铲斗边插入边收斗或边插入边举臂进行铲掘时，此时有插入阻力与垂直掘起阻力同时作用。

1.2 载荷作用情况装载机工作装置的作业阻力主要指铲斗插入、铲取、举起时克服的阻力、摩擦力与重力。

为了简化分析问题，现在假设它们作用于铲斗齿尖的刃口上，并集中形成水平插入阻力和垂直掘起阻力。

由于铲斗切削刃上的受载在实际作业中是不可能达到完全均匀的，为了简化问题，可以采用两种较为极端的情况来讨论：第一种情况是对称载荷，在该种情况下，载荷是沿着切削力均匀分布的，计算过程中可看做一个斗刃上的集中载荷作用；第二种情况是偏心载荷，此时载荷偏于铲斗一侧，此时可将其简化为铲斗侧边第一个斗齿的集中载荷。

将对称载荷与受力工况结合起来，如图1所示为铲斗的各种受力工况。

图1 外载荷作用情况2 铲斗的有限元分析2.1 定义材料属性该款9吨装载机铲斗材料为Q345A，安全系数取n=1.2，许用应力[σ]可根据屈服强度与安全系数求得。

其详细参数如下表1所示。

表1 Q345A 的材料属性物理性质数值大小弹性模量E/MPa961.1E5泊松比p 3.0屈服极限σ/MPa 345密度ρ/（g/cm 3）85.72.2 网格划分如图2所示，网格划分是有限元建模的必要与重要的一部分，其网格质量好坏决定着计算精度。

在对计算结果要求不是很高时，Creo2.0可以对铲斗进行网格智能自动划分，不需要人为设置即可满足。

单元格类型选用四面体单元。

图2 铲斗网格模型2.3 定义载荷及边界条件网格化分完成之后即可进行定义载荷及边界条件。

CONSTRUCTION MACHINERY 2013.977设计计算DESIGN & CALCULATIONCreo是美国PTC公司于2011年发布的全新设计软件，是整合了Creo Parametric的参数化技术、Co Create的直接建模技术和Product View的三维可视化技术的新型CAD设计软件包。

其中Creo Parametric 为PTC核心产品Pro/Engineer的升级版，是新一代参数化建模软件，采用全参数化的设计，广泛用于机械、航空航天、汽车、船舶等行业。

在传统的工程机械柴油机燃油系统设计中，柴油箱吸油口位置的确定、燃油体积与油位高度的关系，一般靠经验估计或人工手动重复调整计算来完成。

若油箱形状尺寸变化，求解过程又得重新进行，比较繁琐。

而利用Creo Parametric软件的行为建模工具，通过分析工具产生有用的特征参数，经系统准确计算后即能快速找出最佳的解决方案，并能将求解结果作为特征保存在模型树中，后续的油箱变形设计可直接借用，省去了重新计算的过程，非常方便。

1 敏感度分析、可行性和优化研究的功能行为建模技术是在设计产品时，综合考虑产品所要求的功能行为和设计背景，采用知识捕捉和迭代求解的一种智能化设计方法。

通过这种方法，设计者可以面对不断变化的要求，追求高度创新的、能满足行为和完善性要求的设计。

其主要包含敏感性分析、可行性研究、优化研究。

敏感性分析是指从定量分析的角度研究有关Creo优化设计在装载机柴油箱设计中的应用黄远伟1，李玉荣2（1.广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007；2.广西康明斯工业动力有限公司，广西 柳州 545007）Creo optimal design application on the design of loaers fuel tankHUANG Yuan-wei, LI Yu-rong［摘要］介绍了三维设计软件Creo Parametric 2.0中敏感度分析、可行性和优化研究工具的功能，并用实例分析了在某型装载机柴油箱设计中的应用。

Creo二次开发及其在车体型材设计中的应用作者：暂无来源：《智能制造》 2016年第8期撰文/ 中车唐山机车车辆有限公司宫洪磊张绍东郭玉亮王志海针对目前轨道车辆产品设计特点，分析Creo 二次开发快速设计系统的关键技术。

提出基于TOOLKIT 和VC2008 开发平台的快速设计系统的设计思路，重点研究并实现了模板派生、参数传递、特征自动建模、骨架模型替换和数据库管理等关键技术并通过车体型材快速设计系统实例说明这些关键技术的应用。

一、前言计算机辅助设计技术（CAD）在产品设计领域发挥着重要的作用。

其在产品设计过程中的广泛应用不仅使设计人员摆脱手工二维绘图的繁琐，而且也使得产品设计更加精确、便捷和直观。

目前，中国轨道车辆领域主要采用Creo 及其升级产品三维设计软件开展产品几何样机设计，提高了工作效率。

但随着轨道车辆技术的快速发展，轨道车辆产品的研制难度逐渐增加、研制周期不断缩短、功能需求愈加多样，需要在较短时间内设计出满足不同技术指标、适用不同功能需求的车辆产品。

如何在产品设计过程中缩短研制周期，提高产品设计质量，实现产品设计的通用化、模块化和系列化已成为轨道车辆领域开展数字化技术平台建设的重要目标。

在现有三维设计软件平台下开发符合轨道车辆自身产品特点，提高设计效率、规范，固化设计流程的系统工具产品插件，是轨道车辆领域数字化的最有效方法之一。

美国PTC 公司的Creo 软件是当前国内外使用较广泛的三维CAD 软件之一。

同其他三维CAD 软件一样，面对轨道车辆产品造型复杂、非标件众多、零部件借用关系复杂、空间布局不一和产品设计版本更改频繁等特点，Creo 软件在使用过程中也存在着通用性有余，专用性不足的问题，特别是在设计标准、设计规范、设计流程及设计意图传递等方面和轨道车辆产品特点存在着差异，难以最大效益地发挥软件的功能。

因此要满足设计的特殊需求，必须对Creo 软件进行二次开发。

本文着重研究了在Creo2.0 环境下采用Toolkit 和VC2008 开发的车体型材快速设计系统实现的关键技术。

基于Creo的装载机抱叉三维建模及运动仿真谢国进;何泽强;黄光永;谌炎辉【摘要】抱叉作为一种以轮式装载机为基础而开发的器械,具有高效、适应性强、用途宽广、操作方便等特点.借助Creo2.0软件对装载机抱叉进行三维实体的构建,在Creo集成环境中对抱叉进行虚拟装配,将装配完毕的虚拟样机导入Creo Parametric机构分析模块,对其进行机构运动仿真,结果表明装载机抱叉运动良好且无干涉,验证了装载机抱叉的设计初步可行,Creo原始数据能为后续的机构设计及优化工作提供分析与借鉴.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P9-12)【关键词】装载机抱叉;CreoParametric;三维建模;运动仿真【作者】谢国进;何泽强;黄光永;谌炎辉【作者单位】广西科技大学机械工程学院,广西柳州 545006;广西科技大学机械工程学院,广西柳州 545006;广西科技大学机械工程学院,广西柳州 545006;广西科技大学机械工程学院,广西柳州 545006【正文语种】中文【中图分类】TH122装载机是一种通过在前端安装一个铲斗、抱叉等不同工作装置，随着装载机的运动方向进行装载或抱夹，以及举升、运输和卸载的工程机械。

抱叉是一种为了满足轮式装载机适应不同作业环境而设计的机构，具有效率高、灵活性强、适应性好、应用范围广、操作简单方便等特点，尤其适合应用于民用建筑、水利建设等需要装卸、装运和堆砌圆形规则物料和不规则长形物料的大型工程，诸如在港口、林区装卸堆砌木材；建设油田时利用抱叉转运和铺设油管、钻杆等作业过程；在码头或车站起重、牵引不规则圆形长物料的作业[1]。

配置抱叉的轮式装载机能够缩短施工的时间、替代强度高的体力劳动、降低人力资源成本、提高生产效率，所以它在我国国民经济建设的价值也越来越高。

CAD/CAM技术不仅能方便建立符合设计者意图的三维模型，加快产品研发速度，还能将建立好的产品模型在设置好各项参数的条件下对实际工作状况进行仿真，通过仿真数据分析，可以看出所设计的产品是否符合要求，各运动件之间是否存在干涉，从而能在产品实际生产出来之前进行产品结构的改进，提高了设计效率和产品质量。

三维软件Creo在机械设计领域运用及推广作者：王安全来源：《科教导刊·电子版》2018年第07期摘要在当前的机械三维设计中，Creo是三维设计效果最佳、应用最为广泛的软件。

利用直观工具有效的捕捉设计思想，是一种用于机械设计以及工业设计的直观工具。

在3D或者2D工作环境内能够通过曲面或者应用曲线完成草图设计，再利用高级图像烘托设计产品。

文章主要从GREO软件应用入手，对增强三维软件Creo机械设计中的应用与推广进行了探究。

关键词三维软件 Creo 机械设计运用推广中图分类号：TP391.7 文献标识码：ACreo软件是一种新型的CAM/CAE/CAD软件包，是由美国PTC公司所研发的，其应用功能非常强大，在工业设计中，发挥着重要的仿真、设计优化以及建模等作用，此外，这种软件操作更加简单、直观，有助于用户更好的进行设计应用。

1分析Creo软件的应用背景及优势在设计机械产品时，一般通过Creo完成应用建模处理，但是并没有将Creo软件功能的强大性发挥出来。

这对控制设计成本以及机械产品设计效率都会产生影响。

在应用机械设计Creo软件时，可以有效的让产品开发组织内每个成员的观点都可以迅速的给出想法，通过强大的软件功能代替机械设计、设计审阅以及工业设计等环节内的手绘草图；可以将草图快速的创设出来。

此外，可以将完整的作品设计方案高效、快速的设计出来。

通过Creo软件可以把2D设计方案轻松、快速的捕捉出来。

通过此软件的开发与应用，达到共享的目的，并且能够同别的Creo软件完成程序数据的连接；Creo和图形输入板的共同应用，可以将工作效率和设计速度有效提升一个档次。

作为当下最为流行的高超三维设计软件，Creo有着良好的可扩充性，强大的功能，可以有效的支持配置建模、3D建模以及2D方案设计等，在操作和集成过程中，可以将数据的完整性提升一个更高的档次，提升产品的设计质量，在合理缩短研发周期时展现了巨大的应用优势。