古孟軍

摘要：自動售貨機(jī)箱體的設(shè)計，是一個反復(fù)優(yōu)化方案的過程，正常情況下，70%的時間和精力花費(fèi)在后期修改優(yōu)化過程中。為此，基于Pro/E軟件Mechanica的結(jié)構(gòu)分析，針對板金零件的設(shè)計思路進(jìn)行了研究，結(jié)合自動售貨機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，總結(jié)出一種思維清晰、修改方便、容易掌握的設(shè)計方法。下面將對自動售貨機(jī)箱體結(jié)構(gòu)分析方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：Mechanica；自動售貨機(jī)箱體；結(jié)構(gòu)分析

引言

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得機(jī)器設(shè)備制造的精密度越來越高，在具體設(shè)計階段，工程師需要準(zhǔn)確的預(yù)測出產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)性能和強(qiáng)度等，同時計算出機(jī)械結(jié)構(gòu)的動靜力強(qiáng)度等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。Pro/E軟件Mechanica分析法結(jié)合了計算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析技術(shù)，已經(jīng)成為解決復(fù)雜設(shè)計問題的重要手段；它可以應(yīng)用于對自動售貨機(jī)箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的確定，對靜強(qiáng)度進(jìn)行校核，對耐久性進(jìn)行分析等等。Mechanica分析法的最終結(jié)果受軟件和建模等的影響，不同的處理方式也會造成不同的結(jié)果，所以在設(shè)計中應(yīng)該綜合分析判斷。

1. Mechanica分析法在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用及其過程

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計中，開發(fā)新產(chǎn)品的主要依據(jù)是歷史資料以及設(shè)計經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理改造，這種設(shè)計方法不僅耗時長，所設(shè)計出來的產(chǎn)品機(jī)械性能也不盡人意，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，成本高。分析傳統(tǒng)設(shè)計方法中的局限，主要是采用的設(shè)計思路有限，導(dǎo)致工作具有較大的盲目性，方案的選擇沒有確定的衡量標(biāo)準(zhǔn)。近年來，Mechanica分析法被引入我國，其在機(jī)械設(shè)計中所體現(xiàn)出的優(yōu)越性很快受到人們的重視，它不僅能優(yōu)化設(shè)計，還大大節(jié)省了人力物力，提高了工作效率；優(yōu)化設(shè)計分析法已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械設(shè)計中最為有效的方法。Mechanica結(jié)構(gòu)分析可進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析、失穩(wěn)分析、疲勞分析、預(yù)應(yīng)力靜態(tài)分析、預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。

2. 對Mechanica分析法在自動售貨機(jī)箱體設(shè)計中的應(yīng)用過程進(jìn)行分析，本節(jié)通過一個自動售貨機(jī)箱體設(shè)計的實例進(jìn)行說明。在本實例中，由于自動售貨機(jī)安裝地面不平，導(dǎo)致自動售貨機(jī)箱體變形，會影響門開閉，分析自動售貨機(jī)箱體的剛性是十分重要的。

2.1.簡化模型。在自動售貨機(jī)箱體模型中，將不影響整體分析結(jié)果的部分去掉，如：箱體結(jié)構(gòu)的翻邊、疊邊、定位榫等，其目的是消除這些部分對Mechanica分析的質(zhì)量的影響，同時減小運(yùn)算量。理想化模型，對模型進(jìn)行殼或殼對定義。在殼對定義的對屬性中注意選擇“中間曲面”。

3. 結(jié)語

本文采用的Mechanica分析方法避免了常規(guī)分析時做的種種假設(shè)，結(jié)果更具有可靠性。自動售貨機(jī)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人員可以在自動售貨機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計中用Mechanica分析結(jié)果指導(dǎo)樣機(jī)試制，樣機(jī)做好后進(jìn)行試驗分析，用分析所得的參數(shù)，對模型再進(jìn)行修改，使其更符合實際，從而提高M(jìn)echanica分析的精度，根據(jù)修改后的分析結(jié)果提出自動售貨機(jī)箱體結(jié)構(gòu)修改方案，用于指導(dǎo)新產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬建軍，王保平，胡仁喜等 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 動力學(xué)與有限元分析從入門到精通 [M] 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2010.