SolidWorks系列软件在电加热器行业中的应用_山东solidworks山东代理烟台昭阳网络技术服务有限公司

随着中国经济的高速发展，电加热器作为电子电器工业的一种执行器，近年来用量急剧上升，电加热器系列产品广泛应用于各种硝石槽、水槽、空气加热炉、热压模、机械制造、汽车等行业，其在国民经济中的重要作用日益显现。

在企业全面引入基于SolidWorks系列软件的3D技术后，能够大幅度提高企业技术水平。在方案论证和模拟阶段，能够进行方案草图模拟、三维标书制作、参考产品演示、复杂结构讨论参考等工作。进行产品结构设计时，能够完成产品结构总体布局、结构零部件细节设计、产品工程图生成与审核、结构参数化和标准化、批量生成打印图纸等工作。在性能分析与校核阶段时，可以进行产品整机和局部有限元分析、结构3D模拟实验、特殊零部件强度细化分析、结构变形强度对比验证等工作。在进行产品结构检验时，可以完成结构干涉检查、结构重量计算、结构重心计算、材质比例统计、内部截面参数计算等工作。在产品仿真分析时，可以完成加热管表面温度分布分析、加热器内进出口流量、压力降等的分析、加热介质在特定的工作环境中的工作过程仿真、产品部件组装工艺指导动画演示、结构件生产工艺过程指导动画演示等任务。最后还可以完成包括产品爆炸视图制作、完成产品效果图制作、3D操作说明书制作等说明书的制作工作。

1 SolidWorks系列软件在电加热器研发设计中的应用实例

使用SolidWorks系列软件能够给电加热器企业带来很多具体应用上的好处。首先，对于企业而言，由于平时设计工作任务比较重，要使用新的软件进行产品设计，同时当前的设计任务又不能落下，因此所学习软件的周期不易过长，使用起来也要方便，而SolidWorks软件易学易用的特点正解决了这一问题。其次，其参数化的设计变更可缩短设计时间，改进质量，并最大限度减少设计错误，从而降低了产品的开发成本。最后，企业采用TOP-DOWN整体布局设计，大大减少了新产品的设计周期，同时建立企业设计库，大大提高了设计效率。

SolidWorks系列软件在电加热器企业中设计各阶段的作用如图1所示。

图1 SolidWorks系列软件在电加热器企业中设计各阶段的作用

电加热器在结构上主要包括容器部分、加热元件、温度开关、安全阀、测温元件、接线盒等六大部分组成，其核心部件为容器部分和加热芯。某企业1806KW加热器模型如图2所示。

图2 加热器模型

在使用SolidWorks系列软件进行电加热器设计时，首先将电加热器分成三大部分进行设计，然后对其进行整体装配。接线盒部分，采用整体布局，之后关联设计单个零件。容器部分，加热器筒体采用整体布局，接线盒法兰用系列零件设计表做成标准件放到设计库中。加热芯部分，加热管设计采用整体布局，采用特征驱动阵列。进行具体设计工作时，在完成设计工作的同时，组建零件库，包括法兰、加热元件、接线盒等；按不同规格直径建立加热芯模板；在模板基础上，连接同结构形式的法兰但不同尺寸的法兰时，接管会自动跟随变更，长度等另外手动变更；加热器上，可以增加/减少阵列中的加热元件（包括加热元件、套管、法兰上的切除孔、焊缝等）。

在进行从TOP—DOWN的布局设计时，我们以接线盒部分来进行举例。首先对接线盒进行结构布局设计，包括对接线盒整体结构进行布局规划，对于同类型加热器可以直接采用配置进行设计。然后进行规范的零件关联设计，最后添加标准间及智能零件。其设计过程如图3所示。在进行容器部分设计时，首先进行容器部分整体布局设计，然后进行细节零件设计（包括容器筒体部分，支架部分等），最后从企业自己建立好的法兰库中添加法兰。最后用SolidWorks软件快速生成符合国标的工程图，包括零件图、部件图和装配图。

图3 TOP-DOWN布局设计

产品设计完毕后，我们为了能确定加热介质在容器内的温度场分布情况，以及进出口的压力降，进出口流量的比较，进出口温度的差别等情况，使用SolidWorks Flow Simulation软件进行分析，根据分析得出的结果，找到了设计的最佳方案，也为产品结构的优化提供了有力的依据。加热管加热温度的分布情况如图4所示。加热容器各部分压力、温度流场的分布情况如图5所示。

SolidWorks系列软件在电加热器行业中的应用

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