一、选题的目的及意义
锤子是敲打物体使其移动或变形的工具,被广泛应用于工业生产和日常生活中。最常用来敲钉子,矫正或是将物件敲开。锤子有着各式各样的形式,常见的形式是一把手柄及顶部锤头。在使用过程中,为确保使用锤柄的安全性和舒适性,在锤柄外表面会安装一层橡胶外壳,该橡胶外壳是在金属芯棒模芯的外表面浇注橡胶,冷却成型后进行剥离而获得的。橡胶外壳的浇注成型是由机器加工完成,而将橡胶外壳从模子上剥离主要由人工进行操作。大多数橡胶外壳内径狭小而长度细长,手工剥离十分费劲,劳动强度非常大;而且由于注塑橡胶成型冷却时间短,外壳温度高,容易烫伤手,存在较高的安全隐患。
本课题拟设计一台基于SolidWorks的双导轨芯棒拔模机,该机器能够实现在双导轨运行系统中安全、快速及高效地对芯棒橡胶外壳进行拔模,工作效率很高。使用SolidWorks三维建模软件设计双导轨拔模机的上料机构、双导轨运行系统、自动拔模头和芯棒收集箱等关键部件,进行零件建模和整机的机构装配;使用干涉检查命令验证拔模设备装配结构的正确性和合理性;使用工程图命令,对双导轨拔模机关键零件的零件图和机构装配图进行出图,并按照国家标准标注尺寸和技术要求;使用动画和爆炸图命令,显示双导轨橡胶外壳自动拔模过程和整机机构;对电机、液压油缸、传感器和各类开关等硬件设备进行选型、安装和调试。双导轨拔模机能够实现对芯棒橡胶外壳的双轨道自动拔模,很大程度的提高了后续生产环节的输送效率和磨削速度,大幅度降低了工人的劳动强度,充分保证生产加工安全可靠。
并且利用SolidWorks设计,可以提高设计效率,缩短设计周期,节约成本,提前上市抢得先机;可制作逼真的3D运动仿真、组装等动画,未销售宣传做好准备;可生成购买品采购清单,提高采购效率,未生产赢得时间;可使产品系列化更容易,衍生设计更方便。
二、课题的研究现状
江西理工大学运用SolidWorks软件,成功地建立了螺杆压缩机机体三维实体模型,特别是运用放样──切除特征建立机体内螺旋面,方法简单可行,对类似的机体建模具有很大的参考价值。同时,还利用SolidWorks,对螺杆压缩机内、外螺旋面的建模进行了分析研究,提出了建立分段螺旋面模型的基本思路和方法。
中国热带农业科学院农业机械研究所针对菠萝茎叶粉碎难点,运用参数化造型软件SolidWorks对菠萝茎叶还田机进行参数化造型,设计出新型的双轴式菠萝茎叶粉碎还田机,并对虚拟样机关键零部件进行运动仿真及模态分析,理论上确保了样机结构的可靠性及工作的合理性,并对该类型农机具的设计及初步优化提供了参考。
国家农业信息化工程技术研究中心利用SolidWorks软件设计了一种新型称重式水果分选机,通过SolidWorks实现了对托盘称重式水果分选机支架、托盘、传动系统和链轮轴的设计,建立了电动机减速器和轴承座的三维模型,最终实现了称重式水果分选机的整体装配,系统地对分选机零件进行三维建模、虚拟装配、干涉分析和初步的有限元分析。结果表明,SolidWorks有助于新型农业机械的设计,缩短了其开发周期,提高其设计质量。
沈阳农业大学通过SolidWorks中的Simulation有限元分析软件对零件模型进行静力学分析,不用经过复杂的数学运算就可以校核轴的设计合理性,通过算例来分析轴类零件在不同参数和尺寸因素下的应力和变形,对得到的应力和变形参数进行综合分析,选定最佳设计方案。由此可以在保证产品设定强度的前提下,降低零部件的厚度,节约材料,降低生产成本,增加成品的可靠性和使用寿命。
