引言
f?)qZPM
Zscmc;G 装备制造业正面临越来越激烈的竞争,如何使自己的产品在市场上保持领先地位;如何改进复杂的产品设计、减少重新设计;如何进行前期问题检测与纠正;如何使产品质量更高、问题更少,是从事装备制造业每个设计者必须正视的问题。
"p<f#s} #+XKfumLk 实现上述目标有很多方法,比如:加快产品上市速度;削减开发成本;提高产品质量;减少材料成本,以及减少现场故障或者引入更多创新产品等。但是,这些方法都给产品设计提出了挑战。只有依靠三维设计,使用功能强大的CAD/CAM/CAE一体化软件,才能最大限度的提高设计效率。
|
r2'B :iq1-Pw 1.装备制造业产品特点
Q16RDQ* H}A67J9x 1.1.产品结构复杂
y2)~ljR @D%VV=N~[ 装备制造业产品通常都是机、电、液、控制工程,乃至计算机控制的复杂组合体。尤其液压、电器原件在整机布置繁杂,如果按照常规方式,待总体制造完成后再考虑这些布置,会显得摆放凌乱,这对于现阶段"不仅要选择产品性能,同时重视产品外观"的产品选购观念是格格不入的。而且传统设计手段很难发现初始设计缺陷,干涉现象很难避免。
o|*,<5t )x]/b=m 1.2.生产批量多为单件小批生产
h|wyvYKZ =*t)@bn 装备制造业产品通常体积、重量都很大,尤其对于矿山机械,由于矿井形状、坑口尺寸、地质条件等差异,即使同类产品在尺寸上也会有很大不同,因此大型装备制造业通常只能是小批量生产甚至单件生产。因此客观上不允许我们象普通机械产品那样进行样机试制,必须采用先进设计制造技术保证产品及时交付和可靠性。
Dp>/lkk. VF;%Z 1.3.产品生产周期长
ee6Zm+.B nlh%O@, 装备制造业产品中诸如机架、缸体、筒体类零件通常由铸造或焊接而成,为了保持使用时尺寸稳定性,在工艺上都必须进行时效处理防止变形;重要的主轴、传动类零件通常要锻造毛坯,成品需要调质加表面
淬火;油缸、阀块类零件需要更加复杂的工艺程序;进口的外购件采购周期有些甚至长达一年……
ugOcK Gf By%aTuV$ 2.Solidworks造型方法概述
S);bcowf_ 4W6gKY Solidworks软件是基于特征、采用智能化装配技术、智能零件技术和镜像部件等技术完成设计的功能强大的三维软件。整个产品设计100%可编辑,零件设计、装配设计和工程图之间全相关。整机造型时有自下而上和自上而下两种方法。可以结合使用。全新设计时通常以自上而下作为主要设计方法。
2: fSn&*/> Xq9%{'9 2.1.吊具设计中Solidworks的实现过程:
q^EG'\<^ 21W>}I"0? 图1是某汽车零件结构图。设计任务:该件采用机器人流水线焊接完成,焊接过程完成后,要求设计一吊具将产品从焊接
夹具中吊离至安全位置。
.F |yxj;I7 5s8k^n"A C&r&&Pw 图1 某汽车零件图
~r+;i,,X g\d|/HVK 根据给定产品进行分析:该产品属于薄壁件,因此合理的夹紧方式是关键,综合考虑生产设备、产品重量等因素,最终确定定位块安置在产品中部薄壁上板,对应位置施加夹紧力,整个吊具采用手动螺旋杠杆夹紧方式。由此采用自上而下的方法,从薄壁表面作为基准,进行关联零件建模,直至完成设计过程。
(;\JCeGA 6~j6M4* 2.2.设计过程概述
7h0LR7 c.r]w (1)选定草图基准面为薄壁内表面,选定后绘制定位块草图;
~#Vrf0w/ V4iN2 (2)对草图施加"拉伸"特征生成定位块实体;
</Ja@% :D;BA (3)由定位块往外延伸生成定位块固定架,由固定架生成顶板;
Z
sv(/> bt"*@NJ$ (4)由定位块位置确定出夹紧块位置,并绘制夹紧块草图,拉伸产生夹紧块;
5!-'~W Dhv ^}m@ (5)在定位、夹紧装置确定后,依次设计连杆、螺母、螺杆、摇柄等传力构件,最终确定连杆旋转中心位置,从而完成整个设计过程。如图2;
C,&r7 fn;`V it# (6)对结构进行运动学模拟:零件装配约束设置好后,旋转摇柄可以看到夹紧块的开合过程,用以验证是夹紧的可靠性;
K<6)SL4 V-IXtQR (7)必要的时候可以进行关键重要件的强度校核;
]9F$/M# s&TPG0W (8)根据国标生成二维工程图以及装配图;
m?0caLw< "KSzn (9)生成爆炸图用以指导现场安装调试。
h:[%' htz |L,_QXA2 .7_<0&kW