Autodesk 制造業(yè)解決方案車輛設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2013-05-26 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

Autodesk Inventor非常貼近機(jī)車車輛產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的需求,特別是一般零部件(如轉(zhuǎn)向架、車體等)的施工設(shè)計(jì),直至整個(gè)產(chǎn)品的工程圖完成。特別是強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)件庫,建?？焖俚忍攸c(diǎn),大大地提高工作效率。

項(xiàng)目背景:

我廠長期使用proe三維設(shè)計(jì)軟件,但對(duì)設(shè)計(jì)師的要求較高,使用成本較高。Inventor具有操作簡(jiǎn)單方便,使用者能快速掌握的特點(diǎn),同proe具有良好的數(shù)據(jù)接口。在機(jī)車轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)中,充分利用Inventor的優(yōu)點(diǎn),結(jié)合proe在工廠的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造應(yīng)用,有效的提高工作效率。

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公司簡(jiǎn)介:

中國南車集團(tuán)戚墅堰機(jī)車車輛廠是中國南方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司所屬的大型企業(yè),是中國鐵路主要的軌道交通運(yùn)輸裝備制造和服務(wù)基地。工廠先后開發(fā)生產(chǎn)了6L280、12V280、16V280ZJA型和16V280ZJB型的280系列柴油機(jī),隨之開發(fā)了首臺(tái)280系列的DF8型貨運(yùn)干線內(nèi)燃機(jī)車和DF9型準(zhǔn)高速干線客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車。并陸續(xù)開發(fā)了DF11型準(zhǔn)高速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車、DF8B型重載貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車、NZJ1型準(zhǔn)高速城際客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車,DF8CJ型交流傳動(dòng)貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車、DF8B型高原貨運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車、CK2C型液力傳動(dòng)干線調(diào)車機(jī)車和GKD2型工礦調(diào)車機(jī)車等適用于各種用途的多種型號(hào)內(nèi)燃機(jī)車。

用戶挑戰(zhàn):

機(jī)車車輛產(chǎn)品是按照訂單設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的,用戶對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的要求高。

項(xiàng)目介紹:

2005年在j機(jī)車轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)用Inventor進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。在轉(zhuǎn)向架總體設(shè)計(jì)時(shí),采用自頂向下設(shè)計(jì)思想在Inventor的裝配設(shè)計(jì)中進(jìn)行設(shè)計(jì)布局,對(duì)構(gòu)架、輪對(duì)、單元制動(dòng)器、電機(jī)懸掛裝置等部件以及與車體的接口等進(jìn)行布局,建立關(guān)聯(lián),應(yīng)用自適應(yīng)技術(shù),使得在修改某些參數(shù)后,相關(guān)數(shù)據(jù)能自動(dòng)進(jìn)行更新。融入設(shè)計(jì)視圖,進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,在施工設(shè)計(jì),每個(gè)設(shè)計(jì)師能清楚的了解自己所設(shè)計(jì)零部件的位置空間,運(yùn)動(dòng)軌跡,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程,給設(shè)計(jì)師更多、更靈活的選擇。

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在施工設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)師根據(jù)總體設(shè)計(jì)的任務(wù)信息,采用自頂向下,自底向上相結(jié)合的設(shè)計(jì)思想對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行詳細(xì)施工設(shè)計(jì)。Inventor靈活的自適應(yīng)技術(shù),使得零件特征之間只有配合和位置關(guān)系而無父子關(guān)系,非常好的解決了采用其它三維設(shè)計(jì)由于零件修改造成模型生成失敗的情況,對(duì)于轉(zhuǎn)向架上的復(fù)雜零件,如抱軸箱、軸箱、構(gòu)架等復(fù)雜零件,可大大的提高了設(shè)計(jì)速度。

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轉(zhuǎn)向架是機(jī)車上的重要零部件,大部分的零部件都需要CAE分析,工廠原來一直采用Ansys等專業(yè)分析軟件由專業(yè)的分析工程師進(jìn)行CAE分析,分析工作量非常大。在使用Inventor三維設(shè)計(jì)后,Inventor提供給設(shè)計(jì)師桌面的應(yīng)力分析,易學(xué)易用,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段就對(duì)構(gòu)架、車輪、車軸、長吊臂、拐臂、閘瓦托、閘瓦撐等200多個(gè)零部件進(jìn)行應(yīng)力分析,并為設(shè)計(jì)參考,指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),減少設(shè)計(jì)流程中的節(jié)點(diǎn),降低了設(shè)計(jì)成本,提高設(shè)計(jì)效率。

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在施工設(shè)計(jì)需出工程圖用于產(chǎn)品制造,以往的其他三維設(shè)計(jì)軟件在出的工程圖不能滿足工廠標(biāo)準(zhǔn)化要求,一般都要轉(zhuǎn)換到AutoCAD中進(jìn)行修改,打斷了工程圖與三維模型的關(guān)聯(lián),每次修改三維模型后都要重新出工程圖。由于Inventor在出工程圖繼承AutoCAD二維繪圖的優(yōu)點(diǎn),使用Inventor出的工程圖能基本做到AutoCAD的效果,能較好的滿足工廠標(biāo)準(zhǔn)化的要求,并且在三維模型修改后,工程圖能自動(dòng)進(jìn)行更新,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)工作流程,大大提高了出工程圖的效率,可以投入更多的精力關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身。

使用Inventor進(jìn)行虛擬裝配、干涉分析等,杜絕了零件設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤積累導(dǎo)致產(chǎn)品返工的現(xiàn)象。自適應(yīng)使得可以在裝配中加入關(guān)系或進(jìn)行約束來自動(dòng)修改,從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的互動(dòng)。

工廠應(yīng)用Inventor進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)效率提高了40%左右,設(shè)計(jì)時(shí)間從原來的半年縮短到現(xiàn)在的3個(gè)月左右,出工程圖時(shí)間由原來占總設(shè)計(jì)時(shí)間的40%縮短為只占10%左右,大大的提高了設(shè)計(jì)效率。

展望未來:

Inventor三維設(shè)計(jì)軟件在工廠的應(yīng)用解決了以往出工程圖效率低、不易滿足二維工程圖標(biāo)準(zhǔn)化等的問題,提高了工作效率,工廠將不斷擴(kuò)大Inventor在全廠應(yīng)用的廣度和深度,更好的提高工廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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