一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法，包括以下步驟：根據(jù)所需機械壓力機的性能參數(shù)，選擇機械壓力機的連桿型式，根據(jù)選擇的連桿型式配合齒輪傳動得到主傳動參數(shù)；計算選擇需要的配套件型號和性能參數(shù)；通過輸入零件的具體參數(shù)，自動計算零件的剛度和強度，并自動判斷計算結(jié)果是否符合標準要求；把所有的參數(shù)輸入計算機，自動生成規(guī)范的技術(shù)文件和報價文件。本發(fā)明通過收集、整理和分析大量的機械壓力機的設(shè)計資料、經(jīng)驗公式以及優(yōu)化方法，最終形成一套用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法。本發(fā)明編制成軟件后，最終只需要windows操作環(huán)境、excel軟件和inventor軟件就可以實現(xiàn)所有的功能要求。
【專利說明】一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機械輔助設(shè)計及優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，特別是一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，大型機械壓力機是壓力加工的基礎(chǔ)制造裝備，在冶金、汽車、機械、電力、鐵道、航空航天等眾多工業(yè)部門占有很重要的地位。隨著我國汽車工業(yè)的快速增長，對高精度、高效率的大型機械壓力機的需求不斷增加。以占行業(yè)總銷售額68%的汽車沖壓件為例，正以每年25%的速度增長。對于機械壓力機的設(shè)計來說，從方案設(shè)計計算到相關(guān)配套件計算及選型，到關(guān)鍵零部件的強度剛度計算，再到最終的工程化圖紙，靠以前的人工計算和繪圖將會占用大量的人力和時間，大大增加機械壓力機的生產(chǎn)周期，增加投資成本。
[0003]現(xiàn)有的機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法都是針對某一部分進行優(yōu)化或者設(shè)計計算，而針對整個壓力機包括各個重要零部件的一整套輔助設(shè)計和優(yōu)化及最后的三維造型設(shè)計目前還沒有。
[0004]機械壓力機輔助設(shè)計及優(yōu)化設(shè)計軟件可以大大縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計的穩(wěn)定性和質(zhì)量，節(jié)約大量人力和時間成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計一種可提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量、節(jié)省人力和時間成本、提高經(jīng)濟效益用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法，包括以下步驟:
[0007]A、首先根據(jù)所需機械壓力機的性能參數(shù)，選擇機械壓力機的連桿型式，然后根據(jù)選擇的連桿型式配合齒輪傳動即得到主傳動型式，把以上性能參數(shù)、不同連桿的桿長參數(shù)和連桿固定銷軸的位置坐標輸入計算機，通過計算得到滑塊運行的位移、速度、加速度以及壓力機負荷曲線；如果曲線不符合要求，修改各個桿長及固定銷軸位置坐標等參數(shù)，直到優(yōu)化出需要的結(jié)果，至此機械壓力機的主傳動參數(shù)完全確定；同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；
[0008]所述的機械壓力機的性能參數(shù)包括壓力機的噸位、公稱壓力行程、滑塊行程、滑塊行程次數(shù)、最大拉延深度和拉延速度；所述的連桿型式包括四連桿、六連桿、八連桿、十連桿和十二連桿；
[0009]所述的曲線不符合要求，包括位移行程不夠、滑塊速度和加速度過快或者過慢、受力負荷過大或者過??；
[0010]將各個桿長參數(shù)、固定銷軸位置坐標、滑塊位移、滑塊速度、滑塊加速度、壓力機拉伸區(qū)的負荷曲線作為主傳動參數(shù)；
[0011]B、主傳動參數(shù)確定后，分別計算選擇需要的配套件型號和性能參數(shù)，同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；所述的配套件型號包括主電機型號、離合器制動器型號、滑塊減速機型號、移動工作臺減速機型號、主要軸承型號、拉伸墊電機型號和螺栓防松方式；所述的配套件性能參數(shù)包括壓力機做功曲線、飛輪放出能量、飛輪制動器性能參數(shù)、軸套參數(shù)、皮帶參數(shù)、拉桿預(yù)緊角度、預(yù)緊裝置壓力、壓力機偏載曲線、平衡器能力；
[0012]C、通過輸入零件的具體參數(shù)，自動計算零件的剛度和強度，并自動判斷計算結(jié)果是否符合標準要求，所述的零件包括底座、滑塊、上梁、立柱、人字齒輪、主軸、連桿、螺栓、鋸齒螺紋、花鍵和直齒輪，其計算公式主要是參考機械設(shè)計手冊以及材料力學(xué)里面的計算公式，同時加入實際工作中的經(jīng)驗調(diào)整系數(shù)，形成針對機械壓力機設(shè)計的經(jīng)驗公式；同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；
[0013]D、把所有需要的參數(shù)輸入excel軟件，通過excel軟件參數(shù)驅(qū)動三維繪圖軟件inventor進行三維工程化圖繪制，繪制過程自動進行；
[0014]E、把所有需要的參數(shù)輸入計算機，自動生成規(guī)范的技術(shù)文件；
[0015]F、把所需要的參數(shù)輸入計算機，自動生成規(guī)范的技術(shù)報價文件。
[0016]本發(fā)明步驟A-D所述的參數(shù)計算和優(yōu)化主要利用matlab軟件編制程序，并將程序通過matcom軟件轉(zhuǎn)化為VB和VC都可以識別的動態(tài)鏈接庫文件，通過VB或者VC調(diào)用動態(tài)鏈接庫文件編制簡單實用的軟件界面；通過驅(qū)動excel軟件實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；通過excel軟件驅(qū)動三維繪圖軟件inventor進行計算機自動三維工程化圖繪制。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0018]1、本發(fā)明通過收集、整理和分析大量的機械壓力機(偏心機械壓力機、六連桿機械壓力機、八連桿機械壓力機、雙動機械壓力機和伺服機械壓力機)的設(shè)計資料、經(jīng)驗公式以及優(yōu)化方法，最終形成一套用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法。本發(fā)明利用matlab軟件實現(xiàn)計算和分析，利用inventor三維軟件實現(xiàn)三維工程化圖繪制，利用excel軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和整理，利用vb軟件實現(xiàn)控制界面的編制。本發(fā)明編制成軟件后，最終只需要windows操作環(huán)境、excel軟件和inventor軟件就可以實現(xiàn)所有的功能要求。
[0019]2、通過本發(fā)明加快了機械壓力機的設(shè)計計算，提高了工效，減少人為錯誤，保證了質(zhì)量。
[0020]3、本發(fā)明通過設(shè)計結(jié)果的整理和記錄，為以后設(shè)計提供參考和依據(jù)。
[0021]4、本發(fā)明通過三維工程化圖紙的繪制，實現(xiàn)更快的二維出圖和更加直觀的進行干涉檢查。
[0022]5、本發(fā)明通過技術(shù)文件和報價文件的生成，可以快速高效的跟客戶溝通，增加中標的可能性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明專利的主界面圖
[0024]圖2是本發(fā)明專利的程序框圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地說明。本發(fā)明的流程如圖2所示，圖1是本發(fā)明計算程序的主界面圖。下面以六連桿機械壓力機的設(shè)計為例，通過輸入壓力機的噸位、理論行程、公稱壓力行程、行程次數(shù)以及各個連桿初始長度參數(shù)等，通過計算得到滑塊位移、速度、加速度和壓力機負荷曲線，根據(jù)計算結(jié)果判斷是否滿足設(shè)計要求，如果不符合設(shè)計要求，通過修改連桿參數(shù)，最終求得需要的結(jié)果，主傳動方案確定后，輸入相關(guān)參數(shù)，就可以計算確定壓力機需要的主電機型號、離合器制動器型號、拉伸墊電機型號、壓力機做功曲線、壓力機偏載曲線、平衡器能力計算等，在壓力機工程化設(shè)計階段，通過輸入軟件中提示的參數(shù)，就可以快速計算主要零件的剛度、強度，同時自動判斷計算結(jié)果是否滿足設(shè)計要求。以上所有計算結(jié)果同時以excel形式文件自動記錄，強度剛度滿足要求之后，在最終工程化出圖階段，通過前面的計算結(jié)果，輸入軟件提示參數(shù)，就可以自動驅(qū)動inventor三維軟件進行三維工程化圖紙繪制，并最終形成二維工程化圖紙。同時本軟件可以自動生成技術(shù)文件和技術(shù)報價文件等。
[0026]以上所述，僅為本發(fā)明專利的較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明專利的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明專利公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其本發(fā)明專利的構(gòu)思加以等同替換或改變均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法，其特征在于:包括以下步驟: 八、首先根據(jù)所需機械壓力機的性能參數(shù)，選擇機械壓力機的連桿型式，然后根據(jù)選擇的連桿型式配合齒輪傳動即得到主傳動型式，把以上性能參數(shù)、不同連桿的桿長參數(shù)和連桿固定銷軸的位置坐標輸入計算機，通過計算得到滑塊運行的位移、速度、加速度以及壓力機負荷曲線；如果曲線不符合要求，修改各個桿長及固定銷軸位置坐標等參數(shù)，直到優(yōu)化出需要的結(jié)果，至此機械壓力機的主傳動參數(shù)完全確定；同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果； 所述的機械壓力機的性能參數(shù)包括壓力機的噸位、公稱壓力行程、滑塊行程、滑塊行程次數(shù)、最大拉延深度和拉延速度；所述的連桿型式包括四連桿、六連桿、八連桿、十連桿和十二連桿； 所述的曲線不符合要求，包括位移行程不夠、滑塊速度和加速度過快或者過慢、受力負荷過大或者過?。? 將各個桿長參數(shù)、固定銷軸位置坐標、滑塊位移、滑塊速度、滑塊加速度、壓力機拉伸區(qū)的負荷曲線作為主傳動參數(shù)； 8、主傳動參數(shù)確定后，分別計算選擇需要的配套件型號和性能參數(shù)，同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；所述的配套件型號包括主電機型號、離合器制動器型號、滑塊減速機型號、移動工作臺減速機型號、主要軸承型號、拉伸墊電機型號和螺栓防松方式；所述的配套件性能參數(shù)包括壓力機做功曲線、飛輪放出能量、飛輪制動器性能參數(shù)、軸套參數(shù)、皮帶參數(shù)、拉桿預(yù)緊角度、預(yù)緊裝置壓力、壓力機偏載曲線、平衡器能力； 匕通過輸入零件的具體參數(shù)，自動計算零件的剛度和強度，并自動判斷計算結(jié)果是否符合標準要求，所述的零件包括底座、滑塊、上梁、立柱、人字齒輪、主軸、連桿、螺栓、鋸齒螺紋、花鍵和直齒輪，其計算公式主要是參考機械設(shè)計手冊以及材料力學(xué)里面的計算公式，同時加入實際工作中的經(jīng)驗調(diào)整系數(shù)，形成針對機械壓力機設(shè)計的經(jīng)驗公式；同時實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果； 0、把所有需要的參數(shù)輸入6X061軟件，通過6X061軟件參數(shù)驅(qū)動三維繪圖軟件
進行三維工程化圖繪制，繪制過程自動進行； 2、把所有需要的參數(shù)輸入計算機，自動生成規(guī)范的技術(shù)文件； ？、把所需要的參數(shù)輸入計算機，自動生成規(guī)范的技術(shù)報價文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機械壓力機設(shè)計的輔助設(shè)計及優(yōu)化方法，其特征在于:步驟八-0所述的參數(shù)計算和優(yōu)化主要利用III社1處軟件編制程序，并將程序通過III社⑶III軟件轉(zhuǎn)化為％和1都可以識別的動態(tài)鏈接庫文件，通過78或者1調(diào)用動態(tài)鏈接庫文件編制簡單實用的軟件界面；通過驅(qū)動6X061軟件實現(xiàn)自動記錄和整理計算結(jié)果；通過6X061軟件驅(qū)動三維繪圖軟件1鮮6社01~進行計算機自動三維工程化圖繪制。
【文檔編號】B30B1/14GK104441726SQ201410653150
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】葛浩, 周文戰(zhàn), 王愛國, 喻寶林 申請人:一重集團大連設(shè)計研究院有限公司, 中國第一重型機械股份公司