I-DEAS作為一種主流工具正在被越來越多的工程設計分析人員所掌握運用，以達到產品**和技術**的目的，進而提高產品質量和設計效率。我們在利用I-DEAS開發設計一種四通閥（用于氣體燃料發動機進氣系統或管道運輸系統）的過程中取得了良好的效果。

    1I-DEAS軟件的優越性及獨特功能

   I-DEAS軟件比市場上其它同類軟件有許多優越之處：它的人性化的用戶界面讓使用者操作自如；它的變量化造型技術達到了CAD設計思想的新高峰；它**的智能化“動態引導器”將軟件的易用性和效率性提高到新水平；它的先進的CAE技術貫穿于產品開發的全過程；它的高度集成的CAM能力堪稱世界**水平；等等。另外，與其它軟件相比，I-DEAS具有許多獨特功能。（1）更為優良的體系結構保證了產品數據的統一性，（2）基于*先進的變量化造型系統，性能遠遠超過了參數化造型系統。（3）功能高度集成化，集三維實體造型，繪圖、仿真、試驗、制造和工藝管理等一體化。這些優點為產品的??發節約了時間，降低了成本。^[1]

    2 閥的開發設計過程

    2.1 實體造型

   我們所設計的新型閥門是一種流通截面大，阻力小的四通閥，主要部件有閥體、密封件、閥桿。首先根據設計要求，我們運用I-DEAS的MasterModeler模塊對各個部分零件進行三維實體造型，同時還可以對主要零部件如密封件、閥桿進行有限元剛度和強度分析，優化其結構。由于I-DEAS的變量化造型系統為我們提供了很大方便，我們可以根據需要隨時更改零件的尺寸、形狀等任意特征，此種修改也可以根據后續設計的需要在模型的線框中進行修改，同時三維模型的形狀也會做出相應的改變，這對以后設計形式相同而只有尺寸變化的零件極為方便。^[2]由于該閥具有許多形狀不規則的零件，對其表面積、體積、質量、重心等的計算是一個難題，而運用I-DEAS的MaseterModecer模塊中physical properties，就可以很輕松以列表的形式表示出來，大大的提高了工作效率。

    2.2 裝配設計

    I-DEAS的MasterAssembly（裝配）模塊可將零件在計算機上裝配起來。閥的零件造型完成以后，就可以根據閥的各個零部件的裝配關系，在工作臺上建立裝配體系結構。在I-DEAS中裝配部件是由零件的instance（實例）而不是零件本身構成的，裝配部件定義了零件實例在空間和邏輯上的繼承關系。實例作為零件或組件的映像而不是其復制件，類似于一個指針，指向保存在工作臺、抽屜、標準庫或共享庫中的零件或組件。零件保存其幾何信息，實例只保存相對位置的信息。在裝配部件中可以使用同一個零件的多個實例而不用反復復制，從而提高數據存儲的效率。^[3]如圖1為閥的三維實體造型。

   裝配完成后，如果對零件進行修改，裝配體系中的實例也隨之進行改變，因此可以在現有零件的基礎上組合多種形式的部件，建立多個方案，進行多個選擇，直到設計理想為止。裝配體系初步確立以后，可以通過裝配尺寸動畫（AnimateHardware）來簡單的模擬部件的動作，分析部件在運動過程中可能出現的問題，并可以通過爆炸視圖的方式來形象地展現裝配部件間的裝配關系。^[4]

   另外，裝配完成之后，使用Interference干涉命令，可以對零部件進行干涉檢查、主要檢測所選的一對零件或組件實例是否干涉。在此閥中，容易發生干涉的主要是密封件與閥體之間、閥桿與閥體之間，對此部分進行干涉分析，結果可以以列表的方式表示出來。如不符合要求，可對零部件進行改正。此外，I-DEAS還提供了零件明細表的制作，只需稍微修改，而不用再去專門繪制，并能以文本的方式打印出來，節約了時間。

    2.3 有限元分析

   I-DEAS作為國內外應用*為廣泛使用的幾種大型軟件之一，具有較強的有限元分析功能。在I-DEAS中有限元模型可以基于零件模型也可以基于裝配體模型?；谘b配體建立的有限元模型可以用于分析零件之間的相互作用。I-DEAS中的FiniteElementSimulation（有限元仿真）模塊可以在設計階段分析零件在特定工況下內部的受力情況。利用該功能，在滿足零件設計要求的基礎上，可以充分優化零件的設計。對于此閥可以通過確定邊界條件來進行受力分析，其結果形象直觀，可信度高。

    2.4 工程圖紙的轉化

   I-DEAS中的Drafting（工程制圖）模塊是一個高效的二維制圖工具，可繪制任意復雜形狀的零件，它既能作為高性能系統獨立使用，又能與I-DEAS中的實體建模模塊結合起來使用。它支持GB、ANSI、BS308、DIN、ISO和JIS等制圖標準。

   閥的實體造型完成之后，可以直接在Drafting模塊把它們轉換成工程圖，一些復雜的相貫線也可輕松的表示出來：另外Drafting中動態尺寸標注更是功能齊全，操作方便。我們還可以根據需要選擇任意視圖，并可以隨意布置視圖，大大節約了工程圖的繪制時間。如圖2為工程圖之一閥殼的剖面視圖。

    工程圖繪制完成以后，利用菜單File中的Export命令，在Exporttype中選取圖2閥殼剖面圖AutoCADDWG則工程圖直接轉換成AutoCAD的形式，并可在AutoCAD中進行修改，選取DXF則可以作為word文檔的插入文件，但無法修改。總之I-DEAS擁有豐富的數據轉換接口以支持目前流行的CAD系統，方便易行。

    3 結論

   在該閥的開發中，由于I-DEAS軟件的應用，大大縮短了設計、繪圖的時間，并且通過模擬分析使該閥裝配可靠，工作可靠，性能穩定，降低了產品開發的成本，提高了效率。但在工程圖紙轉換過程中也會出現一些錯誤線條，必須重新改正。