这里提出了一种基于参数化设计软件UGNX3.0的二缸20万机组低压排汽缸的参数化设计方法。该方法利用UG强大的计算机辅助设计、分析和制造功能，完成了二缸20万低压排汽缸的参数化设计。
1、 UG软件的主要特点
   　 利用UG，我们可以完成产品从概念设计、模型建立、性能分析和运动分析等整个产品的开发过程，实现真正意义上的无图纸设计。

1.1、 无缝集成的产品开发环境
    　UG是一个集CAD、CAE、CAM于一体的集成化计算机辅助设计系统，可以完成从产品概念设计、外观造型、详细设计、图纸输出、运动与受力分析、零件数控加工程序的自动生成、设计与使用文档的建立等全过程，还可以对生产过程进行管理。

1.2、 基于装配的产品设计技术
   　 从整体的产品概念设计出发开始的设计过程。从装配出发，通过应用主模型方法、自顶向下的设计方法和上下文设计，可以从产品总体设计入手，逐步详细设计每一个零部件。

1.3、 全局的相关性
   　 通过装配建模和部件间的键接技术，可以利用各零件之间的相互参照，实现不通模型文件之间的相关性；通过应用主模型方法，可以使集成环境中各应用模块之间保持完全的相关性。

1.4、 协同工作
　    设计过程中，在Internet技术的支持下，可以多人异地协同工作（在公司或企业内部的局域网中协同工作）。在各自的设计任务与访问权限下，同一产品的不同设计阶段，甚至加工阶段都可以同时进行，系统将完成产品的自动更新。不同的设计人员和校审人员都可以在同一时间对产品范围、不同组件和不同子装配进行工作。

1.5、基于知识的专家设计模块
    　为了进一步提高设计质量与设计效率，UG利用知识驱动的方法，针对具有通用性的不同产品设计了智能化的模块，便于同型号产品的延续开发。

1.6、 满足客户需要的开放式接口
  　  UG提供了方便而先进的用户开发工具。利用Open UIStyle可以定义用户自己的对话框；利用Open GRIP脚本设计语言，不需太多的学习，用户就可以进行二次开发；利用Open API++工具，用户可以通过C++和Java语言进行二次开发，而且支持面向对象程序设计的全部技术。

2、 基于UGNX3.0的二缸20万机组的低压排汽缸的设计
2.1、排汽缸的设计流程图（见图1）

图1、排汽缸设计流程图

2.2、初步选择排汽缸的参考模型
    　根据热力提供的数据及相关部套的尺寸，选择参考排汽缸类型如图2所示，然后在UG软件中进行参数化的排汽缸设计。

图2、参考排汽缸模型

2.3、排汽缸中流线曲面的设计
　    对于二缸20万机组的低压排汽缸的设计，它不同于高中压缸的设计，低压排汽缸设计的优劣直接影响到机组的效率。对于排汽缸内的排汽扩压器采用哈汽较成熟高效的60万机组的扩压器为母型，在UG草图中创建扩压器型线的母线（便于以后对母线进行动态的编辑），利用UG对曲线的分析功能，顺利解决了扩压器型线（母线）的曲率分析、编辑、调整及最后定型（见图3）；由于受结构限制，将原与该扩压段成对配置的扩压器更换成倾斜27°16′的挡板（见图4）、排汽缸的上部外壳采用拱形的流线外壳（见图5），以上两项都是在UG草图中创建其母线，并将母线扫掠成所需的实体，即减少了生产加工的难度，同时能将汽轮机排汽顺畅导入凝汽器，又能将排汽余速损失部分的回收，使末级做功能力有所增加，提高了排汽缸的效率。

图3、60万机组扩压器

图4、倾斜27°16′的挡板

图5、拱形的流线外壳

2.4、排汽缸框架设计
    　由于排汽缸出口尺寸为5600×6100，体积大，则排汽缸应具有足够的刚性，保持在工作状态下不发生变形，防止动静部件间的碰磨；同时排汽缸内又设有低压内缸，前后侧又要与轴承箱及基架台板相配合，低压前后汽封又要在排汽缸中布置通过，排汽缸中心又是整个机的一个死点。

  　  排汽缸与低压内缸的接配尺寸主要有：低压内缸的中分面搭子搭于排汽缸中分面处，低压内缸的底部有横纵两个导向键来定位低压内缸（即低压内缸的死点）。利用UG中WAVE  Geometry  Linker命令，由低压内缸的水平中分面及其底部的横纵键在装配中链接出轮廓线，再由轮廓线派生出排汽缸相关的配合部件（包括27°16′的挡板，底部三个配合键，中分面配合件），用同样的方法派生出与轴承箱及基架台板相配合的零部件。此时更改低压内缸、轴承箱及基架台板的与排汽缸相配合部件的相关尺寸，则排汽缸自动更新与之相配合的部件尺寸，无需再重新进行设计。这样即减少了相配合部件的设计周期，又与相配合部件关联起来，随配合部件的更改而自动更新，也防止人为疏忽而遣漏尺寸。

　　对排汽缸内的喷水系统及缸内的支撑部件进行三维动态布置，将各支撑部件及喷水管定位在较为合理的位置（如图7所示）。

    　排汽缸是在UG的装配环境下，用自顶向下的方法进行设计，先设计出装配部件（如图6所示），最后再派生出各部件的Part文件，利用UG的Drafting模块（工程图模块）生成零件及装配的工程图，用于生产加工。

图6、排汽缸的造型

图7、排汽缸的内部框架图

2.5、排汽缸的相关性能分析
    　通过排汽缸的各零部件的设计，最后确定了排汽缸的基本形式，还需要对排汽缸进行相关的性能分析，可利用UG有CAE功能直接进行有限元分析，或根据软件之间的接口，经过格式转换，把排汽缸的曲面图及框架图导入到其它有限元分析软件中分别作结构有限元分析和强度、刚度分析，并根据分析结果进行相应的改进。最后，把排汽缸流线曲面和框架的三维模型转换成二维工程图纸，用于生产加工。利用UG／Shape  Studio的三维渲染功能可对产品进行渲染宣传或生成效果图。

3、 结束语
    　实践证明，上述采用UG软件对排汽缸的设计方法缩短了产品的开发周期（采用原二维AutoCAD设计手段，该排汽缸的设计周期大约需3个月时间，而采用UG软件造型设计最多需一个月时间，如有同类型的排汽缸中需更相关参数，由会自动派生出新的排汽缸。），提高了工作效率，降低了开发成本，具有很高的实用、推广价值，同时减少了空间布局中出现的部件相干涉的情况。(E-works)