SolidWorks建模设计——机械式剪板机(一)

2013-07-15 by:广州solidworks培训中心来源:仿真在线

1 引言

剪板机是机械行业用于切断金属材料的—种机械设备,广泛地在机械制造和修理等部门使用,是各工业部门使用最广泛的板料剪断设备。中小规格的机械式剪板机由于结构简单、易于维护、行程次数高等特点,在国内外剪板机的产量上仍然占多数。在机械式剪板机的设计上,大部分企业仍采用二维设计方法,但以往机械式剪板机常规的二维设计方法主要靠经验和类比同型机器,设计的反复性大,周期长,可靠性差,设计精度和质量还受到人为因素的影响。借助三维设计软件SolidWorks进行机械式剪板机虚拟设计,不仅可以真实地反映剪板机的几何形状,还能反映各部件的空间位置,进而有效检测工作装置各部件之间是否发生干涉与碰撞,还可进一步进行有限元分析计算。另外,SolidWorks软件还可以完成参数化设计,可为今后新产品的开发创建基础模型,提高设计的复用性,缩短变形产品的设计周期。因此,研究机械式剪板机的虚拟设计具有重要的实用价值。

2 虚拟设计流程

应用Solidworks进行虚拟设计,首先要明确设计任务,构思出样品的大致轮廓;接着整理并写出设计方案,细化要求,分析计算零部件的尺寸,对零件建模;而后对零件组装,形成装配体并检验;进而对关键零部件进行有限元分析计算;最后制作二维工程图,交付厂家加工。设计流程。

3 设计步骤

3.1 机械式剪板机结构

现以圆柱齿轮上传动式机械式剪板机机为例,其组成结构如图2所示。该机床主要由机架、传动系统、刀架、压料器、挡料架、刀片间隙调整装置等部件组成。其工作过程为:电动机驱动飞轮轴,再通过离合器和齿轮减速系统驱动偏心轴,然后通过连杆带动上刀架,使其做上下往复运动,进行剪切工作。机械式剪板机组织结构图。

3.2 实体建模

SolidWorks三维设计软件是一个基于特征的参数化实体建模设计工具。参数化特征建模设计不仅能够方便客户对产品提出参数修改使之符合实际需要,而且可促进企业对产品的创新设计。对不符合设计开发要求的产品,采用直接修改特征模型或关系来实现同种零件不同参数的设计。

特征建模过程就是选择特征类型、定义特征属性、安排特征建立顺序从而生成零件的过程。在SolidWorks中建立实体前,首先要对实体进行结构特征分析,确定特征建立的先后顺序以及每个特征建立的方法,所建立的特征尽可能简单,参数尺寸尽可能少,建立特征时应尽量减少尺寸的修改,同时保证不引起其他特征的改变。特征建模是从草图开始的,可以新建草图,也可以利用原有在CAD中创建的DWG文件生成草图,然后利用SolidWorks软件提供的拉伸、旋转、扫描、放样等基本体特征造型方法以及圆角、倒角、抽壳、拔模、筋、孔向导、包覆等工程特征造型方法,通过对特征的堆积、切挖和相交等组合方式完成实体建模。因此建模时将零件的每—个加工形状定义成特征,再利用各种特征的组合就可以完成零件的建模。同时利用SolidWorks软件中的插件可快速生成某些零件,如利用Geartax插件可快速生成齿轮,利用toolbox生成某些标准件等,非常方便快捷。例如传动系统中的大齿轮即利用Geartax插件生成基体,再生成切除、阵列等特征完成大齿轮的设计。

由于SolidWorks软件采用参数化设计思路,在实体建模中所做的更改可以自动、快速、准确地反映到装配体、工程图等相应关联模块中去,而无需再像二维CAD图那样,更改零件后必须同时在装配图中作相应的改动,这样既免去了不必要的麻烦,又保证了设计的精确性。

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