H型鋼強度高、結構自重輕和設計靈活,得到廣泛的應用,帶動了數(shù)以百計的新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著建筑業(yè)、橋梁業(yè)的不斷發(fā)展,H型鋼的應用也是越來越廣泛,尤其是薄壁H型鋼的需求量也越來越大。H型鋼高頻焊接自動化生產(chǎn)線因其生產(chǎn)效率高、精度高、容易控制等特點,逐漸發(fā)展成為H型鋼制造成型的主要方法。因此,研究和設計一條高頻焊接H型鋼生產(chǎn)線是具有很重要的現(xiàn)實意義。對此,本文在了解國內(nèi)外H型鋼生產(chǎn)線的研究及應用狀況的基礎上,對H型鋼高頻焊接生產(chǎn)線中的關鍵設備進行了設計,為實現(xiàn)薄壁H型鋼高頻焊接自動化生產(chǎn)實體樣機的建立提供了重要的參考。 論文首先分析了H型鋼生產(chǎn)線的研究現(xiàn)狀及應用前景,然后在前人的基礎上,綜合、歸納并設計了一種H型鋼高頻焊接裝置的方案,利用三維造型軟件SOLIDWORKS對整條生產(chǎn)線進行了三維實體建模,并在COSMOSMOTION軟件中對整條生產(chǎn)線和關鍵設備實現(xiàn)了運動學和動力學仿真模擬。 論文對H型鋼高頻焊接生產(chǎn)線的矯平機、去毛刺機、腹板墩粗機等主要設備的運動學作了深入的理論分析,依據(jù)實際情況對生產(chǎn)線主要設備的運動模型作了簡化,建立了主要設備的動力學方程,得出了主要設備的驅(qū)動力矩,并采用參數(shù)化特征建模技術完成了H型鋼高頻焊接生產(chǎn)線以及主要設備的所有零件的虛擬建模,得到了所有零件的虛擬模型,接著使用虛擬裝配技術完成部件和整體的虛擬裝配,得到了生產(chǎn)線關鍵設備的虛擬數(shù)字模型,并且進行了模型靜態(tài)干涉檢驗,較后在虛擬數(shù)字樣機模型的基礎上進行了運動仿真。 論文通過對生產(chǎn)線主要設備的動力學研究,為生產(chǎn)線的設計、參數(shù)設置提供了理論依據(jù)及指導,從而為進一步優(yōu)化設計新產(chǎn)品的開發(fā)提供初步的理論依據(jù)。應用虛擬樣機技術縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低了開發(fā)成本、為焊接生產(chǎn)線的開發(fā)創(chuàng)新探索了新的思路與方法、也為今后在機械設計中虛擬樣機的使用積累了經(jīng)驗。