离心泵三维实体的造型设计

刘晓洁+陈自兵

摘要：离心泵在现代工业中有着广泛的应用，其应用技术已经十分成熟，但是在对其的设计上还存在许多问题有待解决。基于此，本文在UG基础上对离心泵三维实体造型设计进行了重点分析，希望文中内容对相关工作人员能够有所帮助。

关键词：离心泵；GU技术；造型设计

离心泵具有流量均匀、性能广泛、运转可靠等优点，因此在现代农业和工业中都得到了广泛应用。因此，近几年，人们加强了对离心泵设计的研究，主要体现在造型设计上。

1UG简介

UG研发起源于1969年，是基于C语言实现的，其可以为用户的产品设计和加工提供合理的数字化造型和验证手段，针对用户在对虚拟产品设计上和工艺上所提出的要求，制定相应的解决方案。UG具有强大的功能，对其进行应用可以轻松实现对复杂实体造型的构建，目前在三维模具设计中得到广泛的应用，并且从实际应用结果来看，也取得了不错的成绩。

在设计三维模具过程中利用UG，可以通过过程中对产品进行革新，从而使专业人员推动革新，为企业创造出更大的利润。

2叶轮流体域几何造型设计

2.1叶轮回转体

绘制叶轮轴流面的平面图，将该草图作为横截面，通过指定的命令使平面旋转180°，从而完成对叶轮前、后盖板面回转体的构建，如图1所示。

2.2页面轴面接线图的创建

在设计过程中，利用UG软件读取型值点数据，可以通过以下两种方法完成：

①数据点的输入通过宏命令完成，对型值点数据编辑在电子表格内完成，并且在具体方式上应当采取批量方式开展。②在草图平面通过插入点的方式进行，在“点”命令的基础下，选取柱面副，然后将点角度和半径数据输入。

对以上两种方法进行对比，不难发现第二种方法在流程上要比第一种方法更加简便，但是在具体操作上则会更加繁琐，每插入一个点，都需要选取相应的命令设置，并且设计过程中，如果型值点过多，坐标点容易出现错误。第一种方法与第二种方法相比，设计工作得到了简化，减少了设计时间，并且便于修改数据点，实现了对模型中参数化的合理设计，可以通过批量处理的方式对每个轴截面上的型值点数据进行处理，但是如果需要处理不同轴界面上的数值点，则需要对宏命令进行重新录制，并且同一轴截面上型值点数据要等角变化，如果数据变化为非等角，在处理上需要在模型中进行单独插入。

2.3叶片实体绘制

利用“投影”命令，将背面和工作面前、后流线的数据点分布在图1中进行投影。在命令的选取上应当选择“艺术样条”，在处理过程中对背面和叶片面的样条曲线上，然后利用“长度”命令延长样条曲线。

通过“延伸”命令都页面的背面和工作面的尾端进行延伸，然后在“通过曲线组”的具体命令，分别生成叶片前、后盖板，在选取“直纹面”命令，生产剩余曲面，最后在“缝合”命令指导下，缝合叶片实体。

在对离心泵三维实体造型进行设计过程中，选取“修剪体”命令，对图1曲面进行处理，在具体处理过程中，修剪叶片实体，然后在利用“边倒圆”命令将叶片前端的边进行倒圆处理，在完成修建之后。执行“变换”命令，对生成的叶片实体进行复制，完成对叶片实体阵列的创建。执行“回转”命令，叶轮轴流面将会沿着ZC轴面进行360°旋转，然后执行“求差”指令，最终生产叶轮流体域。

3 3D打印技术与模型技术的有机结合

精密铸造中铸件的精度由熔模决定，熔模生产则需要利用金属模具成型。此时在处理上还需要通过不同焊接方式将部位合理的接在一起，金属模具不仅成本高，而且加工周期长。而在生产过程中使用的熔模通常都由天然树脂、蜡料等可塑性较强的材料制成，在具体生产过程中，可以直接作为3D打印材料使用，因此，在生产过程中，可以与3D打印技术相结合，在熔模一次成型中进行应用。

应用3D打印时，将构建的三维实体模型导入到STL文件中，然后再将STL文件导入到3D打印机中，在软件中设置每一层的厚度，软件在运行过程中需要依据设置的厚度将簿片切成多层，控制软件将切片描述发送给3D打印机，最后完成对模型的打印。

利用3D打印技术，依据构建的模型，熔模生产能够一次完成，整个生产过程中流程少、生产便捷，后续处理少，可以降低生产成本。

4结语

在离心泵实体三维实体设计过程中应用UG技术，使造型过程得到了简化，在具体设计过程中实现了对离心泵模型参数的批量编辑和设计，从而为离心泵内部流场的数控和数值模型打下了坚实的基础。