基于Pro/E骨架模型的户式风管机设计

　　阐述了Pro/E 自顶向下设计的优点和实现方法，并利用该方法实现户式风管机的整体结构设计。从户式风管机总体设计布局和结构层次入手，建立各级系统的控制关系，确定主要零部件的设计参数，创建骨架模型进行参数传递，完成零部件结构设计，并以骨架模型为参照，实现零部件装配和整体结构控制。采用Pro/E 自顶向下设计方法，提高了设计效率和设计准确性，并为模型控制和变形设计提供了方便。

　　户式风管机(Air-Handler)是一种家用中央空调，利用风道连接可将换热空气传输到各个独立空间，其结构简单紧凑、安装方便。本文采用自顶向下的设计方法，利用Pro/E 相关设计功能，从产品的设计意图和结构层次入手，以Pro/E 骨架模型为载体传递信息参数，结合外部独立零件装配关系，实现户式风管机的参数化模型设计。

1、Pro/E 自顶向下设计方法

　　在 Pro/E 应用技术中，实现自顶向下设计的方法常用的有两种：主控模型设计(Master Part)和骨架模型设计(Skeleton)。主控模型设计是利用一个主控零件控制多个零件，使受控零件自动跟随主控零件改变的方式实现。骨架模型设计是利用点、线、面等完成3D 总体构架模型，用以规范和控制设计全局。自顶向下设计优点为：①设计思路与设计流程相符，能有效把握设计目标和要求，提高设计准确度;②可实现设计信息集中管理，便于产品设计修改和完善;③有利于产品设计的协同开展，实现并行设计，提高设计效率。

2、户式风管机自顶向下设计过程

　　2.1、户式风管机的设计布局

　　本文所设计的户式风管机总体外形尺寸为500 mm(宽)×600 mm(深)×1000 mm(高)，其结构包括机组外壳、风机系统、换热器系统、电控系统等几大部件，如图1 所示。产品设计初期，需要根据设计目的及产品功能、结构需求规划产品设计空间布局，确定关键零部件形状及位置的相互关系。可利用草绘或简单示意图绘制产品的结构框架，并确定关键尺寸和主要设计参数，如风机外形尺寸、电器盒高度、风机与换热器位置关系等。

　　2.2、户式风管机结构层次设计

　　利用 Pro/E 自顶向下设计功能，考虑采用骨架模型作为载体传递设计参数，需要划分清楚产品结构中各零部件的层次关系，以利于信息参数在各级系统中的准确传递，户式风管机结构层次设计图如图2 所示。将总体布局的外形尺寸、各主要部件位置关系、各主要零部件轮廓尺寸作为顶级输入参数，各下级子系统利用上级系统传递的信息参数，创建各级子系统的设计方案及参数，以此一级一级将信息参数往下传递并在各子系统创建自身设计方案的方法实现自顶向下设计，如图3 所示。保证各级系统的控制关系和参数准确性。

图 1 产品设计空间布局总体构思

图 2 户式风管机结构层次设计图

图 3 骨架关系图

4、结束语

　　应用 Pro/E 自顶向下设计功能，以骨架为载体传递信息参数完成户式风管机的开发设计，能有效地贯彻设计思路和总体目标，使设计达到预期的目的和要求。同时，在进行较复杂的设计工作时，可实现各子系统的同步开发，团队成员有效分工协作，项目负责人通过控制顶级骨架模型，从而保证总体装配和整体设计思路的正确性。