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

1、近年來，國內(nèi)縫制機械行業(yè)以創(chuàng)新作為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主線，自動化的數(shù)控技術(shù)以及信息化技術(shù)憑借智能高效、節(jié)省人力、市場反應(yīng)力敏捷等綜合性能開啟縫制領(lǐng)域的新市場。本文在國家科技支撐計劃課題“陜西省數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程”的背景下，以工業(yè)平縫機殼體為研究對象，對機殼零件外形尺寸及局部特征進行設(shè)計，對零件進行參數(shù)化的設(shè)計，對殼體的有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進行了研究，其具體工作內(nèi)容分別在以下四方面展開:
　　(1)依據(jù)尺寸相似原理、

2、形態(tài)要素設(shè)計原則、機械設(shè)計標準完成殼體的造型設(shè)計。確定了殼體各個尺寸之間的比例關(guān)系以及各部分的形態(tài)特征，完成了壁厚、加強筋、孔及凸臺等局部特征的設(shè)計。
　　(2)運用三維繪圖軟件SolidWorks對殼體進行三維參數(shù)化建模，依托VB高級編程語言對SolidWorks進行二次開發(fā)，設(shè)計出嵌入機殼零件以及底板零件尺寸數(shù)據(jù)庫的用戶交互界面，SolidWorks通過調(diào)用自帶的API函數(shù)實現(xiàn)工業(yè)平縫機殼體模塊的可視化。
　　(3)對三

3、維實體模型進行一定的簡化，并通過SolidWorks和有限元分析軟Workbench之間的專用接口，將模型導(dǎo)入Workbench中。運用Workbench對殼體進行有限元靜態(tài)分析及動態(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語言與Workbench優(yōu)化模塊相結(jié)合，以殼體的一階固有頻率遠離縫紉機最大工頻為優(yōu)化目標，對殼體質(zhì)量靈敏度較大的一組壁厚參數(shù)進

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