技術(shù)文章
虛擬樣機(jī)技術(shù)在數(shù)控彎管機(jī)設(shè)計(jì)中的研究過程是怎樣的?
閱讀:132 發(fā)布時間:2021-10-8 在工業(yè)生產(chǎn)中,長U彎管機(jī)是空調(diào)生產(chǎn)中的重要設(shè)備,是一種集校直、校圓、送料、切斷、彎曲成形等功能于一體的數(shù)控機(jī)械。
傳統(tǒng)方式的彎管機(jī)設(shè)計(jì)周期長、成本高、設(shè)計(jì)修改不方便,主要原因是分析、試驗(yàn)、修改等過程所面對的是物理樣機(jī);基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)方法是以計(jì)算機(jī)上建立的三維數(shù)字化模型為基礎(chǔ),結(jié)合CAE的相關(guān)原理對數(shù)字化模型進(jìn)行相關(guān)性能研究,將試驗(yàn)的對象由物理樣機(jī)轉(zhuǎn)移到虛擬樣機(jī),從而縮短了設(shè)計(jì)周期,降低了成本。
虛擬樣機(jī)作為彎管機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)新技術(shù),對傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是一次革命。
以要求開發(fā)的能夠同時彎曲七根銅管的數(shù)控彎管機(jī)為研究對象,建立了彎管機(jī)的三維數(shù)字化模型,創(chuàng)新性地采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對該彎管機(jī)的靜力學(xué)性能和動態(tài)特性進(jìn)行分析,并應(yīng)用分析的結(jié)果來指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
對虛擬樣機(jī)技術(shù)在TBLU7數(shù)控彎管機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中的相關(guān)方面進(jìn)行了討論:包括在UG中建立了TBLU7彎管機(jī)的虛擬樣機(jī)模型,并研究總結(jié)了UG與CAE軟件ANSYS之間的數(shù)據(jù)交換技術(shù),對彎管機(jī)的主要零件進(jìn)行了靜力學(xué)研究,對重要零件和整機(jī)進(jìn)行了動態(tài)性能分析,并通過對管材模擬彎曲結(jié)果的有限元分析驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的彎管機(jī)是否符合技術(shù)要求。
在研究的過程中主要完成了以下幾個方面的工作:
(1)首先介紹了虛擬樣機(jī)技術(shù)的基本理論框架,回顧了國內(nèi)外在這方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,論證將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用與TBLU7彎管機(jī)設(shè)計(jì)的必要性。
(2)在UG中建立零件的虛擬樣機(jī)模型并進(jìn)行了裝配,進(jìn)行干涉分析評估,建立了整機(jī)的虛擬樣機(jī)。
(3)以建立的虛擬樣機(jī)模型為基礎(chǔ),并以數(shù)據(jù)交換格式導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行了靜力分析和部分零件的優(yōu)化。
(4)以建立的虛擬樣機(jī)模型為基礎(chǔ),進(jìn)行整機(jī)模態(tài)分析以提高其的動態(tài)性能。
(5)結(jié)合管材彎曲成形理論,用有限元方法模擬了管材的彎曲,通過對彎曲模擬結(jié)果分析來驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否達(dá)到技術(shù)要求。