虛擬裝配技術(shù)在離合器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陶珍貞

【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。在新的發(fā)展環(huán)境中，汽車(chē)制造企業(yè)要做到以最優(yōu)的質(zhì)量、最短的開(kāi)發(fā)時(shí)間完成工作任務(wù)，以此使自身在市場(chǎng)中獲得好的發(fā)展。離合器設(shè)計(jì)在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，通過(guò)運(yùn)用虛擬裝配技術(shù)，能夠使離合器的設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)便、高效。論文就虛擬裝配技術(shù)在離合器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

【Abstract】 In recent years， China's automobile industry has developed rapidly. In the new development environment， automobile manufacturing enterprises should achieve the best quality， the shortest development time to complete the task， so as to make their own good development in the market. The design of ?clutch plays an important role in the development of automobile industry. By using virtual assembly technology， the design of clutchcan be more convenient and efficient. This paper studies the application of virtual assembly technology in the design of ?clutch.

【關(guān)鍵詞】虛擬裝配技術(shù);離合器設(shè)計(jì);應(yīng)用

【Keywords】virtual assembly technology; the design of clutch; application

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH133.4;TP391.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）07-0142-02

1 引言

目前，虛擬裝配技術(shù)是工業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)技術(shù)。將其運(yùn)用在離合器設(shè)計(jì)中，能夠?qū)崿F(xiàn)在不制造真實(shí)產(chǎn)品的情況下完成設(shè)計(jì)任務(wù)，有效地降低開(kāi)發(fā)成本。同時(shí)，能夠在虛擬裝配階段對(duì)生產(chǎn)、優(yōu)化以及裝配問(wèn)題進(jìn)行處理與解決。因此，在離合器的設(shè)計(jì)中要有效地應(yīng)用該技術(shù)，通過(guò)其作用的發(fā)揮更好地完成設(shè)計(jì)工作任務(wù)。

2 技術(shù)概述

虛擬裝配技術(shù)是一種新的設(shè)計(jì)理念。從廣義層面而言，該技術(shù)能夠在一個(gè)虛擬的環(huán)境當(dāng)中，幫助設(shè)計(jì)人員更為便利地設(shè)計(jì)和修改結(jié)構(gòu)，從而將設(shè)計(jì)人員的所有精力都放在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能上。從狹義層面來(lái)說(shuō)，能夠在一個(gè)虛擬的環(huán)境當(dāng)中，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求與特點(diǎn)，將單個(gè)部件與零件組裝成目標(biāo)產(chǎn)品，是一種便于設(shè)計(jì)人員以更為高效、便捷的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的技術(shù)[1]。

在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)當(dāng)中，根據(jù)具體設(shè)計(jì)工作特點(diǎn)，主要設(shè)計(jì)步驟為：第一，初步設(shè)計(jì)階段。在該階段中，將初步進(jìn)行總體布局，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的布局。第二，裝配設(shè)計(jì)階段。在該階段中，將對(duì)產(chǎn)品零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括裝配層次劃分、裝配區(qū)域劃分、模型設(shè)計(jì)以及建立三維實(shí)體造型等。第三，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。這可以說(shuō)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的完善階段，從而完成模型的最終設(shè)計(jì)工作。在該階段中，將進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真以及裝配仿真工作，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)檢查，以此保證產(chǎn)品在應(yīng)用中更為精確。同時(shí)，也可以結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化處理以及有限元運(yùn)動(dòng)分析。

3 設(shè)計(jì)流程

3.1 建立模型

建立汽車(chē)離合器零件的三維實(shí)體模型。在模型建立后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)多個(gè)裝配區(qū)域進(jìn)行劃分，之后結(jié)合總體要求劃分裝配層次。

3.2 數(shù)據(jù)管理

對(duì)于離合器來(lái)說(shuō)，其中相關(guān)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，在實(shí)際工作中，不同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的流動(dòng)和數(shù)據(jù)的管理對(duì)虛擬裝配目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。為了能夠更好地管理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，所有的信息都要儲(chǔ)存在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，應(yīng)用信息管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一地管理，保證離合器自上而下的設(shè)計(jì)工作準(zhǔn)確、高效。

3.3 虛擬裝配約束

該項(xiàng)工作是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖以及功能設(shè)計(jì)向設(shè)計(jì)約束達(dá)的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，在此過(guò)程當(dāng)中應(yīng)做好數(shù)據(jù)管理工作，以保證設(shè)計(jì)模型能夠符合設(shè)計(jì)者確定約束關(guān)系，包括垂直、共軸、平行以及共面等，保證設(shè)計(jì)約束模型能夠?qū)λ辛悴考难b配特征以及形狀特征進(jìn)行管理，包括其相互間存在的約束關(guān)系。在此過(guò)程當(dāng)中，某一個(gè)特性發(fā)生了變化，模型能夠以設(shè)計(jì)約束關(guān)系為基礎(chǔ)，根據(jù)相應(yīng)的特征變化進(jìn)行改變，保證相關(guān)數(shù)據(jù)具有一致性的特點(diǎn)[2]。

3.4 裝配運(yùn)動(dòng)仿真

該項(xiàng)工作是對(duì)于裝配當(dāng)中零部件空間位置，根據(jù)實(shí)際裝配路徑所開(kāi)展的操作，并將操作步驟以動(dòng)畫(huà)的方式進(jìn)行呈現(xiàn)。通過(guò)該方式對(duì)離合器不同組件在運(yùn)動(dòng)軌跡上的相互干涉情況進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)離合器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的條件下，對(duì)實(shí)際工件狀態(tài)進(jìn)行模擬，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。根據(jù)零部件的運(yùn)動(dòng)以及相互干涉情況，對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行修改，保證相關(guān)零件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)以及干涉自由，對(duì)離合器零件的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行有效的優(yōu)化。

3.5 有限元運(yùn)動(dòng)分析

該項(xiàng)工作是在完成虛擬裝配設(shè)計(jì)后，進(jìn)行的有限元運(yùn)動(dòng)分析與優(yōu)化處理。對(duì)于這部分工作來(lái)說(shuō)，其是由一系列參數(shù)所定義的，相關(guān)參數(shù)能夠?qū)ξ锢韱?wèn)題的有限元分析進(jìn)行表述[3]。在實(shí)際分析工作當(dāng)中，能夠?qū)Σ煌b配體與零件在對(duì)應(yīng)工作條件下的情況進(jìn)行反映。有針對(duì)性地分析不同的裝配體與零件，對(duì)不同的材料進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)不同的工作條件進(jìn)行指定，由此獲得實(shí)際的運(yùn)行情況，較好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬裝配技術(shù)的出現(xiàn)，為設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了新的可能。在上文中，我們對(duì)虛擬裝配技術(shù)在離合器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的研究。在實(shí)際工作開(kāi)展中，需要加大對(duì)該技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的重視程度，通過(guò)該技術(shù)在離合器設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，不斷提升設(shè)計(jì)水平，更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工作目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】韓勇，王潔，趙杰，等.國(guó)外虛擬裝配技術(shù)研究綜述[J].飛航導(dǎo)彈，2012（11）：86-91.

【2】于海霞，王家騏.虛擬裝配技術(shù)的研究綜述[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，07（18）：4420-4422.

【3】李海，王明政，楊紅義.虛擬裝配技術(shù)及其在中國(guó)快堆技術(shù)中的應(yīng)用展望[J].核科學(xué)與工程，2009，29（2）：131-137+145.