Primjena virtuelnih prototipa u dizajnu štamparskih mašina
Mi smo velika firma za štampanje u Shenzhen Kina. Nudimo sve publikacije u knjigama, štampanje knjiga u kavezima, štampanje knjiga u kutiji, izdanje knjiga sa tvrdim koverom, štampanje knjiga, štampanje brošura, štampanje brošura, ambalažu, kalendare, sve vrste PVC, brošure proizvoda, napomene, dečije knjige, naljepnice vrste specijalnih proizvoda za štampu u boji, karticu i tako dalje.
Za više informacija posetite
http://www.joyful-printing.com. Samo ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
Sa integracijom globalne ekonomije, konkurencija na tržištu proizvoda štampača je postala sve jača. Da bi se poboljšala tržišna konkurentnost, neophodno je kontinuirano skratiti ciklus istraživanja i razvoja novih proizvoda, poboljšati kvalitet proizvoda, performanse i smanjiti troškove razvoja. Pod ovim zahtevima, računarska tehnologija predstavljena virtuelnom prototipskom tehnologijom stalno se razvija i predstavlja novu modernu metodu dizajna. Koristeći virtuelne metode dizajna, možete dizajnirati, analizirati i proceniti performanse proizvoda na početku dizajna proizvoda, identifikovati i optimizirati fizičke parametre prototipa, čime se smanjuje razvojni rizik novih proizvoda, skraćuje razvojni ciklusi i poboljšava performanse proizvoda. Ovaj rad primenjuje specifičan dizajn mašine za štampanje kao primjer koji ilustruje primjenu virtuelne prototipske tehnologije u oblasti dizajna štamparskih mašina.
U procesu dizajniranja tradicionalne mašine za štampu, inženjeri prvo biraju model prema potrebama poboljšanja funkcije mašine, zatim izračunavaju rezultate, izvlače crtež mehaničkih delova, crtež komponenti i crtež za montažu, a zatim ga predaju radionici za probnu proizvodnju. Nakon što je uzorak van, pokrenite test na uzorku, upoređite stvarne rezultate testa sa teoretskim konceptom pre dizajna, pronađite uzrok razlike i zatim ponovo dizajnirajte dizajn sve dok uzorak ne zadovoljava potrebe poboljšanja. Ovaj proces dizajna zahtijeva dugi vremenski period i visoku troškove ispitivanja uzorka koji često ne ispunjavaju zahtjeve tržišta za blagovremenost nove zamjene uređaja i dovode do ogromnog gubitka radne snage i materijalnih resursa. Zbog toga je neophodno koristiti savremene metode dizajna, odnosno virtualnu prototipsku tehnologiju, kako bi se poboljšao dizajn metoda štampe.
Šta je virtualna prototipska tehnologija? Virtuelna prototipska tehnologija u mašinstvu, poznata i kao tehnologija dinamičke simulacije mehaničkog sistema, je tehnologija kompjuterske tehnike (CAE) razvijena brzo 1980-ih godina sa razvojem računarske tehnologije. Inženjer gradi prototipni model na računaru, obavlja različitu dinamičku analizu performansi na modelu, zatim poboljšava dizajn prototipa i zamenjuje tradicionalni eksperiment fizičkog prototipa sa digitalnim oblikom. Korišćenje virtuelne prototipske tehnologije može u velikoj meri pojednostaviti proces dizajna i razvoja mehaničkih proizvoda, u velikoj mjeri skratiti ciklus razvoja proizvoda, značajno smanjiti troškove razvoja proizvoda i troškove, značajno poboljšati kvalitet proizvoda, poboljšati performanse proizvoda na nivou sistema i dobiti optimizirane i inovativni dizajnirani proizvodi. . Zbog toga, čim se ova tehnologija pojavila, odmah su ga shvatile industrijalizovane zemlje, relevantne naučnoistraživačke institucije, univerziteti i kompanije. Mnogi poznati proizvođači su uveli virtualnu prototipsku tehnologiju u svoj razvoj proizvoda i postigli dobre ekonomske koristi. Prema statistikama i predviđanjima međunarodnog autoritativnog osoblja o eksperimentima u proizvodnji i istraživačkim i razvojnim metodama u oblasti mašinstva, fizičke eksperimentalne metode klasičnog mehaničkog sistema biće zamenjene kompjuterizovanom tehnologijom digitalne simulacije koja će se brzo razvijati. Oblast istraživanja virtualne prototipske tehnologije je uglavnom kinematička i dinamička analiza mehaničkih sistema. Jezgro toga je upotreba tehnologije računarskih analiza za analizu kinematike i mehanike mehaničkih sistema za određivanje sile potrebnog za kretanje sistema i njegovih komponenti. Sila reakcije.
Ovaj članak uzima specifičnu opremu za istraživanje i razvoj kao primjer za diskusiju o primjeni napredne tehnologije virtuelnog prototipa u praktičnom inženjeringu i praktičnom radu, kako bi istražio korake i metode virtuelne prototipske tehnologije korištene u dizajnu mašine za štampanje.
Kao što je poznato, mašine za dezinfekciju su važne postprocesne opreme za obradu površina u ambalažnoj štamparskoj industriji. Nakon sečenja, štampani proizvodi u velikoj mjeri mogu poboljšati ocjenu i odigrati važnu ulogu u povećanju dodane vrijednosti ambalaže proizvoda. Mašina za automatsko ravno rezanje se uglavnom sastoji od dela za hranjenje papira, dela za vruće štancanje za odjeću, dijelove za uklanjanje i dijelova za uzimanje, kao što je prikazano na Sl.
Slika 1 Automatska mašina za ravno rezanje
Trenutno, radna brzina stranih automatskih mašina za rezanje debljine je između 7500 i 9000 listova / sat. U poređenju sa ovim, mašina za automatsko ravno rezanje u Kini ima nižu radnu brzinu, uglavnom do 5500-7500 listova / sat. Što se tiče preciznosti rezanja, preciznost mašine za rezanje stranih mašina za automatsko ravno rezanje se obično može kontrolisati na oko 0,10 mm, dok se preciznost reznog rezanja unutrašnje mašine za automatsko ravno rezanje u opsegu od 0,15 ~ 0,20 mm samo mali broj modela Može postići preciznost rezanja od 0.1mm. Štaviše, kada je radna brzina automatske mašine za automatsko izravnanje reznog alata visoka, preciznost sečenja se značajno smanjuje, što ozbiljno utiče na kvalitet štancanja štampanog proizvoda.
Nakon pažljivog istraživanja postojećih mašina za rezanje u Kini, uključujući i neke strane mašine za rezanje debljine, autor je otkrio da nakon brzo sečenja mašine za rezanje, veoma važan faktor koji ograničava preciznost rezanja nedovoljno vremena za pozicioniranje papira. Mi to analiziramo, princip pozicioniranja papira i mehanizam prenosa mreznih mašina u zemlji i inostranstvu je u osnovi isti. Kao što je prikazano na slici 2.
Slika 2 Mehanizam za pozicioniranje i transportni mehanizam za rezanje papira
Radni proces pozicioniranja i transportnog mehanizma je da veliki lančanik pokreće lanac (podijeljen na segmente jednake dužine) kako bi se vršili periodični prekidači u pravcu oblikovanja. Kada je papir koji nosi trenutni lanac u stanju oblikovanja, ovaj lanac takođe dostigne tačku biranja papira (tačka A). U ovom trenutku, veliki lanac i lanac su stacionarni. U to vrijeme, ploča za nihanje se postavlja horizontalno, papir se prenosi duž okretne ploče, a pozicionira se pomoću mernog uređaja pričvršćenog na nihajni ploču, a zatim se isporučuje do ugriza na lancu. Po završetku primopredaje, okretna ploča je pokrivena. Papir koji nosi aktuelni lanac dovršava oblikovanje. Kada se veliki lančanik kreće za kretanje napred, novopripisani lanac papira će se pomerati i postići položaj za oblikovanje, a ciklus će se nastaviti.
Od određenog lanca do tačke A, počevši sa podizanjem papira, a zatim počevši da napušta tačku A, vrijeme koje se koristi obično je samo 2/5 ciklusa. Ovo 2/5 vreme sadrži vreme pozicioniranja papira. I, ovih 2/5 puta se ne koriste za pozicioniranje papira. Da ne bi ometao mehanizam, nakon što lanac dostigne tačku A, oscilirajuća ploča može da se okreće; oscilirajuća ploča mora biti prešla pre nego što se lanac pomeri od tačke A, plus vreme stabilizacije pravila, itd., vrijeme korišćeno za pozicioniranje papira. Općenito manje od polovine ovog 2/5 vremena. Može se videti da je vreme pozicioniranja papira prvobitno veoma čvrsto, i kako brzina mašine nastavlja da se povećava, apsolutno vreme pozicioniranja papira postaje kraće i kraće. Bez sumnje, nedostatak vremena pozicioniranja će uzrokovati veliku štetu preciznosti reznog alata.
U tom cilju predložena je poboljšana metoda za postizanje novog mehanizma za pozicioniranje i prenošenje papira koji će značajno poboljšati vrijeme pozicioniranja papira. Kao što je prikazano na slici 3.
Slika 3 Poboljšan mehanizam pozicioniranja i transporta papira
Nova agencija napustila je prvobitnu ploču za zamenu i postavila transfer mlaznicu. Nakon što je papir postavljen u tački B, preda se na mlaznicu za dovod papira; mlaznica za uvlačenje papira je horizontalno premještena, predata na lanac za uzimanje papira, a potom se povlači. Kontrola protoka vazduha i kretanja trajektora mlaznice za prenos mogu se vršiti pomoću mehanizma za kretanje, koji je vrlo jednostavan za implementaciju.
Razlika između novog mehanizma i prvobitnog mehanizma je u tome što je originalno pozicioniranje papira predmet sistema lančanog pogona. Mora da sačeka dok lanac za prihvatanje papira do tačke A ne pomeri ploču u horizontalnu poziciju, a onda papir dođe i počne pozicionirati. Poboljšano pozicioniranje papira je relativno nezavisno. Može početi pozicioniranje papira pre nego što lanci za biranje dostigne tačku A, a može se predati pre nego što lanci za biranje ostavljaju tačku A. Vreme za pozicioniranje papira je značajno prošireno.
Za svaki ciklus sistema prenosa, ostatak vremena se može koristiti za pozicioniranje papira, osim za uvlačenje papira i povratak mlaznice za prenos. Očigledno je, nakon poboljšanja, vreme pozicioniranja papira je duže od prvobitnog mehanizma pri maloj brzini čak i ako se ubrzava.
Nakon jasne šeme projektovanja, u skladu sa zahtevima procesa mašine za rezanje, izvodi se selekcija mehanizma, a mehanizam cam-link-a se uzima kao idejna šema projektovanja kroz analizu i upoređivanje. Modifikovani zakon trapezoidnog ubrzanja izabran je kao zakon o pokretanju sledbenika, utvrđuju se parametri mehanizma, izvrši se proračun projektovanja i usvaja model SOLIDWORKS softvera entiteta. Zbog odnosa između dužine, ovde se ne navode osnove za proračun i detaljni proces. Prema osnovnom načinu mehaničkog dizajna, relativno je lako pronaći teorijski model.
Ključ za pitanje sada je da li se zahtevi mogu ispuniti za dizajnirani proizvod? U zavisnosti od tradicionalnog načina dizajna, nema potrebe da žurite na radionicu da obrađujete delove prema crtežima, već da usvojite novu metodu, odnosno da koristite virtuelnu prototipsku tehnologiju kako biste proverili da li dizajnirani uzorci odgovaraju potrebama korišćenja . Ovde moramo koristiti softver ADAMS. Softver ADAMS je softver za simulacione analize dinamike mehaničkih sistema koji je razvila MDI kompanija Sjedinjenih Država. Može se koristiti za predviđanje performansi mehaničkih sistema, opsega kretanja, otkrivanja kolizije, vršnog opterećenja i opterećenja ulaznih podataka za izračunavanje konačnih elemenata. Koristi interaktivno grafičko okruženje i biblioteku delova, biblioteku ograničenja, biblioteku sile i potpuno parametrizovan model geometrije mehaničkog sistema za izvođenje statičke, kinematičke i dinamičke analize virtuelnog prototipnog sistema, izlaznog pomeranja, brzine, ubrzanja i krivulje reakcije. Slika 4 prikazuje radni interfejs virtualnog prototipskog softvera ADAMS.
Slika 4 Virtualni prototipni softver ADAMS
Pod ADAMS interfejsom, geometrijsko modeliranje se može izvršiti direktno, a ADAMS ima bogat skup geometrijskih alata za modeliranje. Ako koristite druge specijalizovane alate za modeliranje, mnogo je zgodnije da ih uvezete u ADAMS nakon izgradnje modela. Zbog toga smo modelirali crteže dizajna od strane SOLIDWORKS-a, uvezli ih u ADAMS i završili sledeći rad u nizu, a zatim simulirali i testirali pomoću ADAMS-a.
1 dodati ograničenja, kao što su parči šarki, cilindrični parovi itd .;
2 postaviti fizička svojstva mehanizma, kao što su materijali;
3 Izvršite analizu simulacije, postavite izlazni režim itd.
Posle uvođenja novo dizajnirane mašine za rezanje na ADAMS, stvarne performanse dizajniranog proizvoda se direktno dobijaju u skladu sa kinematikom, dinamikom i elastičnom dinamičkom analizom mehanizma. Ovde se ilustruje mehanizam specifične primene mehanizma uzimanjem procesa elastične dinamičke analize mehanizma kao primera.
Trend razvoja mašina za rezanje je da se brzina mašine konstantno povećava, a težina mašine se smanjuje. Prema tome, u dizajniranju mehanizma treba uzeti u obzir da kada se težina mašine smanji, fleksibilnost člana se povećava, a fleksibilni element deformira spoljašnja sila i inercijalna sila, čime se uzrokuje stvarna kretanje mehanizma i očekivanog kretanja. Došlo je do greške. Kako se brzina povećava, inercijalna sila se naglo povećava, a problem postaje sve izraženiji. Stoga se mora izvršiti elastična dinamička analiza novog mehanizma kako bi se potvrdilo da mehanizam može zadovoljiti zahtjeve tačnosti pri velikim brzinama.
Prvi korak: S obzirom da je šipka relativno jaka, ona je takođe važan deo gornjeg i donjeg dela priključnog mehanizma. Njegova fleksibilna promena će imati veliki uticaj na tačnost mehanizma. Prema tome, smatrajte fleksibilno telo priključne šipke (izbor broja obrtaja mašine) Postavite na 9000 rev / h).
Slika 5: Fleksibilni delovi tela
Drugi korak: fleksibilno telo se učitava u mehanizam za zamenu prvobitnog krutog dela tela, ostali delovi ostaju nepromenjeni, sklop se ponovo sastavlja, simulacija pokreta mehanizma se izvodi, a kriva pomeranja transfer papira izlaz.
Slika 6 Fleksibilni mehanizam za utovar tela
Treći korak: upoređivanje krive pomjeranja transfera prije zamjene i iznošenje krivulje razlika dvije s vremenom.
Slika 7 Rezultati grešaka u raseljavanju
Na osnovu rezultata na slici 7 može se videti da čak i kod velike brzine (9000 rev / h), greška mehanizma je u malom rasponu, maksimum je 0,01mm, daleko manji od greške 0,10mm mašine, da ispuni dizajn. TVRDITI.
Kao što je već pomenuto, ovaj dokument čini strukturno inovativan dizajn mašine za rezanje u štamparskoj mašini. Nakon dizajniranja teorijskih podataka, uzorak se ne izvodi u skladu sa tradicionalnom metodom, ali se virtuelni softver za analizu prototipa ADAMS koristi za realizaciju mehanizma. Kinematika, dinamika i analiza elastične dinamike pokazuju da dizajniran mehanizam zadovoljava zahteve dizajna. Na ovaj način, proces dizajna je u velikoj meri pojednostavljen, ciklus dizajna je skraćen, a dizajnski rad mašine za štampanje je značajno olakšan. Stoga je u dizajnu mašine za štampanje savladavanje primjene virtuelne prototipske tehnologije hitan zahtjev nove tehnologije za inženjere.