冲渣阀是冶金企业高炉出渣系统的关键设备,应用广泛。根据生产工艺要求的不同,冲渣阀的通径在DN200-DN800之间变化,每个零件的尺寸会发生变化,但整个阀门的主体零件组成和每个零件的结构相同,是典型的系列化产品。生产企业需要采用快速修改设计的方法进行设计,以适应不断缩短的设计、制造周期。目前,冲渣阀的快速修改设计均采用修改2D工程图样或3D模型等方式,普遍存在尺寸协调困难、重复设计、过程繁琐和主要零件无法准确计算等问题,导致设计效率低下、设计质量不稳定等情况,为下一步的生产制造带来了不利的影响。在基于特征的建模理论基础上,本课题提出了基于几何模型和数学模型的系列化机械产品参数化建模方法;针对传统快速修改设计存在的问题,根据某企业冲渣阀设计的实际需求,在企业现有冲渣阀系列化产品设计方案基础上,通过大量现场调研,获取了冲渣阀产品的系列化需求和变化规律,掌握了产品的生产工艺数据和设计数量;结合阀门的设计原理,建立了冲渣阀零件参数化模型、装配体参数化模型及有限元分析模型及核心算法,为系统开发奠定了基础;以Solid Works系统为平台,通过API函数接口调用系统功能,利用VBA语言编程,开发出冲渣阀系列化产品三维快速修改设计系统(SFV-3DCAD);结合编程技术和CAD平台的特性,研究并获取了“机械产品自动3D建模、自动装配、自动出图和自动有限分析技术”、“产品设计及工艺数据的存储、提取、编辑技术”、“系统交互技术与各模块集成通信技术”等关键技术。本课题提出的基于几何模型和数学模型的参数化建模方法、建立的冲渣阀系列化产品的参数化模型,进一步丰富了阀门产品参数化建模理论,为该类产品3DCAD快速修改设计系统的开发提供了核心算法和基础理论支撑;基于3DCAD平台进行特定产品快速修改设计的关键开发技术成果,为类似机械产品3DCAD系统的开发提供了完整的技术支持,提供了成熟的解决方案,对促进机械产品参数化3DCAD系统的开发具有现实意义。SFV-3DCAD系统的成功开发,为冲渣阀系列化产品的快速修改设计与分析提供了完整、有效的工具,实现了设计参数的自动协调,避免了设计错误,实现了自动建模、自动装配、自动成图和自动有限元分析,消除了修改设计的大量重复工作,极大地简化了设计流程,提高了关键零件的计算精度,全面提高了设计质量和设计效率,满足了企业的设计需求,具有现实的应用价值。