帶有額外支撐肋的球狀鑄鐵頭部支架

伊利諾伊州羅克福德 - 英格索爾銑床公司的設(shè)計工程師斯科特里德爾必須加強新型通用頭箱支架的設(shè)計，用于汽車發(fā)動機缸體傳輸線。該組件由用螺栓固定在滑動組件上的支架和用螺栓固定在支架前部的頭殼組成。Riddle測試了不同的材料，如鋼，鑄鐵和球墨鑄鐵，以及各種壁厚和配置。新的頭部支架必須能夠與許多不同的頭部，切削力和公差一起工作。由于新零件的不同用途，Riddle用最大的推力來分析它，頭部將看到并保持最小的偏轉(zhuǎn)量。Riddle使用來自Structural Research&Analysis Corp.(SRAC，Santa Monica，CA)的COSMOS / Works 4.0來分析不同的組合。

他的解決方案：帶有額外支撐肋的球狀鑄鐵頭部支架。頭部用螺栓固定在支架上，支架用螺栓固定在滑軌上。“由于這種支架設(shè)計比我們以前的設(shè)計更加模塊化，我們可以在很多地方使用它，”里德爾說。“數(shù)量的增加降低了每件的平均成本。這使得制造，裝配和校準(zhǔn)更容易，并降低了總成本。”

當(dāng)時，該公司針對SolidWorks(康科德，馬薩諸塞州)的集成設(shè)計分析程序的最新版本COSMOS 4.0仍在進(jìn)行beta測試。

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Riddle在SolidWorks環(huán)境中不斷改變每次分析的設(shè)計和材料類型。他裝載，約束，嚙合并分析裝配，觀察偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力圖。他說：“例如，在最終設(shè)計中，如果頭部的推力載荷為18,000磅，則撓度曲線將顯示0.00228英寸的偏差。這是我必須設(shè)計的更重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。如果機器在切削載荷下偏轉(zhuǎn)太多，最終可能會出現(xiàn)不符合給定尺寸和公差的切削，以及切削表面顫動和機床振動的可能性。

他繼續(xù)說道，“COSMOS / Works 4.0與SolidWorks的接口非常好。無需將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其他分析軟件，這樣可以節(jié)省模型的完整性和時間。只需點擊幾下即可修改和重新分析模型。老鼠。”

一個結(jié)構(gòu)組件可以由1至150個單獨的部件組成，每個部件可以由不同的材料類型組成。“之前，我不得不一次只做一件或一組.COSMOS / Works 4.0允許我做整個裝配，”他說。“我們過去常常使用舊版軟件的大型機程序，完成分析需要三天時間。現(xiàn)在我們可以在一小時內(nèi)完成相同的分析。”

SRAC表示，COSMOS / Works 4.0允許設(shè)計工程師對完整的SolidWorks裝配體進(jìn)行分析。該公司還提供了一個新的裝配分析模塊，用戶可以以1,500美元的價格添加到COSMOS / Works Basic。裝配分析模塊僅適用于該軟件的SolidWorks 98及更高版本。

SRAC表示，4.0版還可以幫助設(shè)計團隊成員通過辦公室或世界通過可以通過互聯(lián)網(wǎng)查看和分發(fā)HTML，VRML，AVI或TXT文件的設(shè)計報告來傳達(dá)所有相關(guān)的設(shè)計信息。此外，該公司表示，新版本將識別模型幾何，并自動應(yīng)用適當(dāng)?shù)妮d荷和邊界條件。它還將自動識別固體和殼體元素之間的差異，用于由金屬板和塑料制成的薄壁結(jié)構(gòu)，并對它們施加載荷和邊界條件。

里德爾說他發(fā)現(xiàn)這個程序非常友好。COSMOS / Works 4.0還具有一個新的后處理器，用于分析結(jié)果的可視化。“我們可以動態(tài)地縮放和旋轉(zhuǎn)設(shè)計，而不會及時重新繪制陰影模型，”里德爾說。“一項特殊功能允許工程師將零件的一部分切掉，并查看零件內(nèi)部的分析結(jié)果。”這樣做，Riddle可以查看內(nèi)板和高應(yīng)力點，外殼覆蓋它們可能不明顯。

“另一個優(yōu)點是我不需要高端工作站，”里德爾說。COSMOS將“在一臺相對便宜的臺式電腦上運行，并且仍能正常運行。”Riddle的Pentium II 300配備Windows NT，512 MB RAM和雙處理器。