SolidWorks软件绘制五元水盐体系相图立体图

李 伦

(国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆哈密 839000)

1 SolidWorks软件简述

SolidWorks软件功能强大，组件繁多。SolidWorks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks不仅可以提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。

SolidWorks功能强大，相图绘制可使用装配体设计、曲面建模、工程视图等功能，SolidWorks在数据处理与图形处理方面具有快捷、直观、简便等优点，故在科研和工程领域被广泛使用。

2 Na+、K+、Mg2+∥五元水盐体系五元水盐体系相图立体干基图的绘制

2.1 数据点的选取Na+、K+、Mg2+∥五元水盐体系数据(25 ℃)(如表1)

表1 25 ℃五元水盐体系数据表Tab.1 Data table of five-element water-salt system at 25 ℃

2.2 绘制数据点

2.2.1 建立正三角立体柱

打开SolidWorks，选择右视基准面(正视)→草图绘制→以原点为起始点新建边长为1 000的等边三角形，选择特征选项卡→拉升凸台/基体。在特征选项卡中选择指定深度，指定距离1 000关闭特征选项卡，制作一个边长为1 000的正三角柱，过程如图1所示。

图1 制作正三角柱Fig.1 Making regular triangular prism

绘制文字说明层以前视基准面为基础建立文字基准面→选择文字基准面→选择绘制草图→绘制草图文字→重复建立其他文字基准面→绘制草图文字→分别制作3个文字图层对正三角柱6个顶点进行文字说明。如图2所示。

图2 正三角柱顶点文字说明Fig.2 Text description for vertex of a regular triangular

2.3 绘制三角柱内数据点(以B点为例)

2.3.1 建立数据点基准面

(将正三角柱选择以线框图形态显示)选择右视基准面→ 参考几何体→基准面→第一参考点(右视基准面)→距离(选择2Cl-数值×1 000=790)→确认。在零件特征树处将建立的基准面修改为B。如图3所示。

图3 B点基准面Fig.3 B point datum

2.3.2 绘制数据点B

选择基准面B→选择正视(注意坐标原点应处于图像左下角，目的是为了保证绘图方向)→选择绘制草图→以原点的重合点为起点，做角度60°，长度为220(2K+数值0.22×1 000=220)的线段→在第一条以线段的终点为起点做水平方向长度为370(2K+数值0.22×1 000=220)的第二条线段→以第二条线段终点为基准绘制一个固定点→在点绘制的特征卡上删除点的其他关系，增加锚固关系→删除草图两条线段。如图4所示。

图4 绘制B点Fig.4 Draw B-point

2.4 绘制正三角准的两个三角面及3个正方形侧面的数据点

表2 25 ℃四元水盐体系数数据表Tab.2 Data table of four-element water-salt system at 25 ℃

选择正三角柱的硫酸根平面→建立基准面→基准面改名。如图5所示。

图5 建立基准面Fig.5 Establish a datum

图6 各数据点的绘制Fig.6 Drawing of data points

2.4.4 立方柱5个面的最终绘图(如图7所示)。

图7 五面立方柱Fig.7 Five-surface cube

2.5 以绘制好的线框图为基础绘制3D框线图

在草图绘制下拉列表处选择3D草图→绘制3D草图→删除2.2.1步骤的正三角柱结果。如图8所示。

图8 3D框线图Fig.8 3D frame diagram

2.6 绘制相区立体图(以氯化钠相区为例)

以3D草图为基础，选择需绘制的立体相区线条：选择3D草图→进入编辑草图状态→选择氯化钠相区线条→退出3D草图编辑状态。如图9所示。

图9 3D草图Fig.9 3D sketch

以氯化钠相区3D草图为基础绘制实体线条图，如图10所示。选择3D草图→选择相邻两线→建立参考几何面→在建立的基准面上分别绘制线条(一线条一草图)→依次绘制全部线条实体。

建立立方体，如图11所示。上视基准面→绘制草图→拉升凸台→运用放样、拉升切割等工具制作并上色。

参照上述过程完成其他相区立方体的制作，并用不同颜色区分。

图10 3D实体线条图Fig.10 3D solid string diagram

图11 3D立体图Fig.11 3D stereogram

2.7 在SolidWorks中组合生成干基立体图

在SolidWorks启动选择界面中选择新建装配体→插入零配件(相区)→插入第2个零配件(相区)→选择配合关系→在次插入零配件(相区)→完成立方体的配合合成。如图12所示。

图12 干基立体图Fig.12 Dry base stereogram

3 结束语

水盐体系相图在盐化工的生产中起着不可或缺的作用，随着工艺不断完善和改进以及资源的不断发现，平面相图的运用具有一定局限性，转换绘制时用时较长，利用水盐体系立体相图可指导生产过程以及判断工艺点是否正常，且扩大了相图判断应用范围，水盐体系立体相图的绘制就显得极其必要。

依托SolidWorks强大的计算和图形绘制功能，可将水盐体系涅诺克指数重新运算后，绘制高质量立体相图。