SolidWorks建模設(shè)計——機械式剪板機(二)

2013-07-15 by:廣州有限元培訓(xùn)實踐中心來源:仿真在線

3.3 裝配

裝配體設(shè)計分為自下向頂(Down-TopDesign)和自頂向下(Top-Down Design)設(shè)計兩種方法。自下向頂是一種從局部到整體的設(shè)計方法,當(dāng)裝配體中含有較多重復(fù)出現(xiàn)的零部件,或裝配體零部件之間的配合關(guān)系較為簡單時,優(yōu)先考慮此方法;自頂向下設(shè)計是由整體到局部的設(shè)計方法,此方法適用于相互配合復(fù)雜、相互影響配合關(guān)系較多、多數(shù)零部件外形尺寸未確定的裝配體。兩種方法也可結(jié)合應(yīng)用,使設(shè)計更為快捷。

本設(shè)計中由于機械式剪板機零件較多,而且有重復(fù)零件,配合關(guān)系復(fù)雜,某些零件尺寸不易確定,因此采用自頂向下和自下向頂相結(jié)合的設(shè)計方法。裝配時,首先確定機架為固定件,再依次導(dǎo)入其他已建好的零部件,對于尺寸不易確定的零件,可以利用零件間的裝配關(guān)系生成新零件,例如傳動軸和上橫梁之間的連接零件,由于尺寸不好確定,可在裝配體模式中利用與傳動軸和上橫梁的裝配關(guān)系生成零件。導(dǎo)人零件后,要使零件間達到精準的配合,必須建立準確的裝配約束,系統(tǒng)在配合菜單下提供了包括角度、重合、同軸心、距離、平行、垂直、相切、鎖定8種標準配合和對稱、寬度等6種高級配合以及齒輪、凸輪等5種機械配合,可以使用這些配合精確地放置實體,這些約束使得到的裝配體更接近實際裝配體,整個裝配過程猶如在實際生產(chǎn)中進行實物組裝一樣,較為逼真。在本設(shè)計中要注意齒輪的裝配和壓料器上彈簧的關(guān)聯(lián)設(shè)計,否則不能實現(xiàn)機構(gòu)的正確運動。

SolidWorks對裝配體進行的檢查主要包括碰撞檢查、動態(tài)間隙檢測、體積干涉檢查和裝配體統(tǒng)計等功能,用來檢查裝配體各個零部件裝配后的正確性,可判斷零部件之間有無干涉,以保證任意兩個零件在空間上不出現(xiàn)相互重疊的現(xiàn)象。通過移動或旋轉(zhuǎn)來檢查零部件之間的間隙,避免實物安裝時產(chǎn)生干涉,發(fā)現(xiàn)問題及時對模型進行修改,直到獲得滿意的結(jié)果。

3.4 有限元分析

機械式剪板機在工作過程中,主軸是主要的傳動和工作部件,利用SolidWorks內(nèi)嵌集成的COsMOswork8有限元分析軟件對裝配有齒輪傳動裝置、連桿和機架裝置的主軸裝配體進行有限元分析計算。首先將所建模型進行簡化,忽略圓角倒角鍵槽等設(shè)計細節(jié),通過標準數(shù)據(jù)接口,調(diào)入到COSMOSWorks有限元分析模塊,進行實體網(wǎng)格劃分,添加軸一端“不可平移”約束、軸承載荷和兩個連桿分布壓力,然后進行有限元分析計算,得到剪板機主軸應(yīng)力分布情況、應(yīng)變和變形狀況,計算出危險點的應(yīng)力和應(yīng)變,為主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供指導(dǎo),同時對設(shè)計是否合理進行準確快速的評估。

3.5 工程圖

盡管隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,三維設(shè)計技術(shù)有了很大的發(fā)展與進步,但是三維模型并不能將所有的設(shè)計參數(shù)表達清楚,有些信息如加工要求的精度、形位公差和表面粗糙度等仍然需要借助二維的工程圖將其表達清楚,因此,工程圖的創(chuàng)建是三維設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。

SolidWorks利用模型文件可以快速自動轉(zhuǎn)換成工程圖文件。和傳統(tǒng)的計算機輔助繪圖相比,利用模型文件生成工程圖只需簡單的指定模型的投影方向、插入模型的尺寸或添加其他的工程圖細節(jié),就可完成工程圖的操作。經(jīng)過轉(zhuǎn)換的圖形十分準確,并且可生成各種視圖,如剖視圖、軸測圖、局部放大圖等。通過設(shè)置圖紙大小、填寫標題欄等操作,可生成符合機械制圖標準的二維工程圖。

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