盘料铜管校直切断机的虚拟设计

摘要

盘料铜管的切断下料是铜制零件的第一步工序，高效率的切断下料机能够提高生产厂家的生产效率，高质量切断方法能够降低下料废品率，缩短下料切断的时间。针对于空调行业与其他行业的铜管应用逐渐趋于薄壁化、细径化方向的趋势，故在铜管的下料切断时容易造成管口切断变形、切断端面不平整和毛刺多等缺陷。
　　本文首先对滚压剪切切断方法的影响因素和理论滚切力进行分析研究，验证滚压剪切法切断薄壁、低硬度铜管的可行性。运用机械创新设计理论与方法分析分解盘料铜管切断机的工作原理与执行机构，对其总体结构和各个功能装置结构设计，进行切断装置传动的振动分析研究，作为设计参考避免共振情况的发生。结合自底向下和自低向上两种模型设计方法，应用计算机辅助三维虚拟设计软件Pro/E进行零部件的模型建立与设计，运用Pro/E各种实体建模设计方法进行零部件三维虚拟模型设计。其次是虚拟模型装配仿真分析研究，静态虚拟装配仿真即对各个零部件设计进行模拟装配，验证零部件结构与尺寸设计的合理性，对结构尺寸设计不合理的零部件进行反复修改设计，保证切断主机整体结构与尺寸设计的合理性。仿真模拟现实样机装配过程，预测实际样机装配过程中的各种问题，进行逆向拆卸过程仿真，分析盘料铜管切断机的装配可行性，装配路径优化等问题。再次是对装配体进行整体静态干涉检验，验证确保整体装配完成后的正确性。最后旋转滚切切断过程的稳定是保证下料切断质量的关键，为保证切断过程的稳定，旋转滚切切断装置的虚拟样机进行运力学仿真分析，仿真滚压剪切铜管过程中的进刀加速度，进刀速度，进刀滑块的受力和切入深度等情况，作为滚压剪切旋转速度和滚切力优化设计的参考，获得理想的旋转滚压剪切速度和进刀推力的大小。

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1 引 言

1.1 盘料铜管切断方法概述

1.2 虚拟产品开发技术

1.3 课题的来源、背景及意义

1.4 论文的主要内容

2 薄壁铜管滚压剪切切断与校直的理论研究

2.1 概述

2.2 滚切过程的有限元模拟

2.3 铜管校直原理与方法

2.4 本章小结

3 盘料铜管切断主机械系统设计

3.1 概述

3.2 下料机结构设计

3.3 切断装置同步带传动的振动分析

3.4 本章小结

4 盘料铜管切断机零部件虚拟建模及虚拟装配仿真

4.1 概述

4.2 下料切断主机零部件的建模

4.3 切断主机机构的虚拟装配

4.4 本章小结

5 切断装置机构动力学仿真分析

5.1 概述

5.2 建立切断装置动力仿真模型

5.3 仿真模型参数设置

5.4 切断装置动力学仿真实验与结果分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢