何超
(上海煙草機械有限責任公司,上海 201206)
CREO軟件在X1煙包包裝機組改進設計中的應用
何超
(上海煙草機械有限責任公司,上海 201206)
X1是國內煙草行業的經典中速軟包包裝機組,國產化代號為ZB25。由于引進較早,技術消化徹底,目前國內煙草包裝行業的細支煙、保潤保香煙等異型煙支包裝機組的開發主要以X1作為基礎平臺進行改進設計。CREO軟件具有三維可視化功能,在零件設計、樣機裝配、二維出圖、模擬仿真方面都有強大的功能。本文以某異型包裝機的開發設計為例,說明CREO軟件在經典機型的改進設計中的應用。
改進設計;三維模型;可視化;CREO
X1是意大利G.D公司經典的中速軟包煙包包裝機組,包裝速度為400包/min,國產代號是ZB25。在國內的各個煙廠,尤其是中小煙廠,X1仍然扮演著重要角色。這主要是由于其有效作業率高、包裝質量穩定,成本相對比較低,有著非常好的性價比。國內引進該款機組技術比較早,消化吸收徹底,在X1上進行細支煙、保潤保香煙等異型煙的設計開發,開發風險小,周期短,可以迅速效應市場的響應。
CREO是美國PTC公司2010年推出的三維軟件,其整合了PRO/E的參數化建模技術、CoCreate的直接建模技術以及ProductView的三維可視化技術,是一個綜合的CAD設計軟件包。Creo Parametric是煙包包裝設計行業使用較多的應用程序,其可以實現零部件的三維建模、裝配、仿真干涉檢查,以及后期的二維出圖工作。在煙草包裝設計工作中,極大地提高了設計人員的效率,三維可視化干涉檢查有效降低了設計過程中的風險。
由于X1引進時間早,只有二維的圖紙,在進行某異型包裝機組的開發時,將二維的平面尺寸轉換到三維空間進行疊加換算不僅對設計人員提出了很大的挑戰,而且容易出現偏差。所以,首先對需要進行改進設計的部件進行了三維建模,并將建好的模型進行三維裝配。如圖1所示,根據需要建好內轉盤、小箱體等零部件的模型,圖2是裝配后的二號輪,二號輪上完成煙包的部分折疊動作。

圖1 內轉盤和小箱體的零件模型

圖2 三維裝配模型
如圖3所示,框架紙的短邊需要進行折疊,但X1的二號輪沒有相應的折疊動作,需要重新設計。考慮到二號輪空間位置有限及經濟成本,不增加單獨的折疊動作裝置,增加一塊固定折疊擋板,并將其置于內轉盤后面。在設計該擋板時,可以首先大致建立一個模型,再在三維裝配模型里面進行尺寸細化,建好的擋板模型及其相應的安裝位置見圖4。固定折疊擋板1后面有3個凸臺,凸臺鉆孔并與支撐軸3配合,支撐軸3通過沉頭螺釘固定在支座罩2上,凸臺柱面有螺孔,通過緊定螺釘將凸臺鎖緊在支撐軸上。值得注意的是,為了拆裝調試方便,增加了3個隔套,隔套柱面也是通過緊定螺釘鎖緊支撐軸,這樣在調好固定折疊擋板的位置后,鎖緊3個隔套,在拆裝機器時可以快速定位折疊擋板。
在設計過程中,還需要增加一套電氣檢測裝置,參照上面的方法進行零件建模和裝配,見圖5。電氣檢測裝置是為了實現煙包的剔除,下扇形板3通過銷軸連接在支座1上,可旋轉打開或閉合。支座3上用來安裝電氣傳感器,保證在打開下扇形板2剔除煙包時,機器處于停機狀態。

圖3 框架紙規格

圖4 固定擋板模型

圖5 設計方案模型
(1)隨著煙草個性化、異型包裝機械需求的不斷增長,快速響應客戶的需求已經成為煙草包裝機械行業的一個核心競爭力。對于引進的經典機型,國內消化吸收徹底,在此平臺上進行異型包裝機的開發設計風險小,成本低,而且由于其口碑好,也容易被客戶接納。應用CREO三維軟件進行異型包裝機械的設計,效率高、風險小,得到了廣泛的應用。本文舉例說明了其具體應用,為相關的設計人員提供了參考。
(2)CREO軟件還可以進行機構的仿真運動、干涉的包絡檢查等,豐富了設計人員的想象空間。其零部件二維圖由于與三維模型關聯,進行修改時只需修改三維模型,二維圖自動進行匹配修改,大大方面了設計人員的出圖工作,設計人員應當逐漸養成由原來的二維設計過渡到三維設計的習慣,由上而下完成設計過程。
[1]北京兆迪科技有限公司.CREO 2.0產品工程師寶典 [M].北京:中國水利水電出版社,2014.
[2]成大先主編.機械設計手冊:第3卷 [M]. 北京:化學工業出版社,2002.
[3]上海煙草機械工業廠. X1-4350包裝機組機械維修手冊[R].1999.
[4]上海煙草機械工業廠. X1-4350包裝機組電氣維修手冊[R].1999.
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1671-0711(2017)01(下)-0066-02