工業(yè)平縫機(jī)殼體的參數(shù)化設(shè)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，國(guó)內(nèi)縫制機(jī)械行業(yè)以創(chuàng)新作為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主線，自動(dòng)化的數(shù)控技術(shù)以及信息化技術(shù)憑借智能高效、節(jié)省人力、市場(chǎng)反應(yīng)力敏捷等綜合性能開(kāi)啟縫制領(lǐng)域的新市場(chǎng)。本文在國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“陜西省數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程”的背景下，以工業(yè)平縫機(jī)殼體為研究對(duì)象，對(duì)機(jī)殼零件外形尺寸及局部特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)零件進(jìn)行參數(shù)化的設(shè)計(jì)，對(duì)殼體的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究，其具體工作內(nèi)容分別在以下四方面展開(kāi):
　　(1)依據(jù)尺寸相似原理、

2、形態(tài)要素設(shè)計(jì)原則、機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完成殼體的造型設(shè)計(jì)。確定了殼體各個(gè)尺寸之間的比例關(guān)系以及各部分的形態(tài)特征，完成了壁厚、加強(qiáng)筋、孔及凸臺(tái)等局部特征的設(shè)計(jì)。
　　(2)運(yùn)用三維繪圖軟件SolidWorks對(duì)殼體進(jìn)行三維參數(shù)化建模，依托VB高級(jí)編程語(yǔ)言對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)出嵌入機(jī)殼零件以及底板零件尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶交互界面，SolidWorks通過(guò)調(diào)用自帶的API函數(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)平縫機(jī)殼體模塊的可視化。
　　(3)對(duì)三

3、維實(shí)體模型進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，并通過(guò)SolidWorks和有限元分析軟Workbench之間的專用接口，將模型導(dǎo)入Workbench中。運(yùn)用Workbench對(duì)殼體進(jìn)行有限元靜態(tài)分析及動(dòng)態(tài)分析，得到了位移分布云圖，應(yīng)力分布云圖，前六階的固有頻率及相應(yīng)的振型，為殼體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。
　　(4)將APDL語(yǔ)言與Workbench優(yōu)化模塊相結(jié)合，以殼體的一階固有頻率遠(yuǎn)離縫紉機(jī)最大工頻為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)殼體質(zhì)量靈敏度較大的一組壁厚參數(shù)進(jìn)

4、行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，在較小降低殼體性能的條件下，通過(guò)軟件模擬得到機(jī)殼壁厚及底板板厚的最佳組合。采用Workbench軟件提供的拓?fù)鋬?yōu)化功能對(duì)有限元模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，找出在提高強(qiáng)度與剛度前提下的最佳材料分配方案，對(duì)殼體細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。
　　本文的創(chuàng)新之處是將模塊化的設(shè)計(jì)思想應(yīng)用于工業(yè)平縫機(jī)中，工業(yè)平縫機(jī)被劃分成各種獨(dú)立的功能模塊，殼體模塊是其他功能模塊和專用模塊的基礎(chǔ)，本文即是對(duì)殼體模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。作者通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)