SolidWorks建模設(shè)計——機(jī)械式剪板機(jī)(一)

2013-07-15 by:廣州solidworks培訓(xùn)中心來源:仿真在線

1 引言

剪板機(jī)是機(jī)械行業(yè)用于切斷金屬材料的—種機(jī)械設(shè)備,廣泛地在機(jī)械制造和修理等部門使用,是各工業(yè)部門使用最廣泛的板料剪斷設(shè)備。中小規(guī)格的機(jī)械式剪板機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)、行程次數(shù)高等特點,在國內(nèi)外剪板機(jī)的產(chǎn)量上仍然占多數(shù)。在機(jī)械式剪板機(jī)的設(shè)計上,大部分企業(yè)仍采用二維設(shè)計方法,但以往機(jī)械式剪板機(jī)常規(guī)的二維設(shè)計方法主要靠經(jīng)驗和類比同型機(jī)器,設(shè)計的反復(fù)性大,周期長,可靠性差,設(shè)計精度和質(zhì)量還受到人為因素的影響。借助三維設(shè)計軟件SolidWorks進(jìn)行機(jī)械式剪板機(jī)虛擬設(shè)計,不僅可以真實地反映剪板機(jī)的幾何形狀,還能反映各部件的空間位置,進(jìn)而有效檢測工作裝置各部件之間是否發(fā)生干涉與碰撞,還可進(jìn)一步進(jìn)行有限元分析計算。另外,SolidWorks軟件還可以完成參數(shù)化設(shè)計,可為今后新產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)建基礎(chǔ)模型,提高設(shè)計的復(fù)用性,縮短變形產(chǎn)品的設(shè)計周期。因此,研究機(jī)械式剪板機(jī)的虛擬設(shè)計具有重要的實用價值。

2 虛擬設(shè)計流程

應(yīng)用Solidworks進(jìn)行虛擬設(shè)計,首先要明確設(shè)計任務(wù),構(gòu)思出樣品的大致輪廓;接著整理并寫出設(shè)計方案,細(xì)化要求,分析計算零部件的尺寸,對零件建模;而后對零件組裝,形成裝配體并檢驗;進(jìn)而對關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元分析計算;最后制作二維工程圖,交付廠家加工。設(shè)計流程。

3 設(shè)計步驟

3.1 機(jī)械式剪板機(jī)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)以圓柱齒輪上傳動式機(jī)械式剪板機(jī)機(jī)為例,其組成結(jié)構(gòu)如圖2所示。該機(jī)床主要由機(jī)架、傳動系統(tǒng)、刀架、壓料器、擋料架、刀片間隙調(diào)整裝置等部件組成。其工作過程為:電動機(jī)驅(qū)動飛輪軸,再通過離合器和齒輪減速系統(tǒng)驅(qū)動偏心軸,然后通過連桿帶動上刀架,使其做上下往復(fù)運動,進(jìn)行剪切工作。機(jī)械式剪板機(jī)組織結(jié)構(gòu)圖。

3.2 實體建模

SolidWorks三維設(shè)計軟件是一個基于特征的參數(shù)化實體建模設(shè)計工具。參數(shù)化特征建模設(shè)計不僅能夠方便客戶對產(chǎn)品提出參數(shù)修改使之符合實際需要,而且可促進(jìn)企業(yè)對產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。對不符合設(shè)計開發(fā)要求的產(chǎn)品,采用直接修改特征模型或關(guān)系來實現(xiàn)同種零件不同參數(shù)的設(shè)計。

特征建模過程就是選擇特征類型、定義特征屬性、安排特征建立順序從而生成零件的過程。在SolidWorks中建立實體前,首先要對實體進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征分析,確定特征建立的先后順序以及每個特征建立的方法,所建立的特征盡可能簡單,參數(shù)尺寸盡可能少,建立特征時應(yīng)盡量減少尺寸的修改,同時保證不引起其他特征的改變。特征建模是從草圖開始的,可以新建草圖,也可以利用原有在CAD中創(chuàng)建的DWG文件生成草圖,然后利用SolidWorks軟件提供的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等基本體特征造型方法以及圓角、倒角、抽殼、拔模、筋、孔向?qū)?、包覆等工程特征造型方?通過對特征的堆積、切挖和相交等組合方式完成實體建模。因此建模時將零件的每—個加工形狀定義成特征,再利用各種特征的組合就可以完成零件的建模。同時利用SolidWorks軟件中的插件可快速生成某些零件,如利用Geartax插件可快速生成齒輪,利用toolbox生成某些標(biāo)準(zhǔn)件等,非常方便快捷。例如傳動系統(tǒng)中的大齒輪即利用Geartax插件生成基體,再生成切除、陣列等特征完成大齒輪的設(shè)計。

由于SolidWorks軟件采用參數(shù)化設(shè)計思路,在實體建模中所做的更改可以自動、快速、準(zhǔn)確地反映到裝配體、工程圖等相應(yīng)關(guān)聯(lián)模塊中去,而無需再像二維CAD圖那樣,更改零件后必須同時在裝配圖中作相應(yīng)的改動,這樣既免去了不必要的麻煩,又保證了設(shè)計的精確性。

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