基于Pro/E软件Mechanica的自动售货机箱体结构分析

古孟军

摘要：自动售货机箱体的设计，是一个反复优化方案的过程，正常情况下，70%的时间和精力花费在后期修改优化过程中。为此，基于Pro/E软件Mechanica的结构分析，针对板金零件的设计思路进行了研究，结合自动售货机箱体结构设计工作，总结出一种思维清晰、修改方便、容易掌握的设计方法。下面将对自动售货机箱体结构分析方法进行详细阐述。

关键词：Mechanica；自动售货机箱体；结构分析

引言

科学技术的不断发展使得机器设备制造的精密度越来越高，在具体设计阶段，工程师需要准确的预测出产品的相关技术性能和强度等，同时计算出机械结构的动静力强度等相关技术参数。Pro/E软件Mechanica分析法结合了计算机技术和数值分析技术，已经成为解决复杂设计问题的重要手段；它可以应用于对自动售货机箱体结构应力应变的确定，对静强度进行校核，对耐久性进行分析等等。Mechanica分析法的最终结果受软件和建模等的影响，不同的处理方式也会造成不同的结果，所以在设计中应该综合分析判断。

1. Mechanica分析法在机械设计中的应用及其过程

在传统的机械设计中，开发新产品的主要依据是历史资料以及设计经验，在此基础上进行合理改造，这种设计方法不仅耗时长，所设计出来的产品机械性能也不尽人意，导致生产效率低，成本高。分析传统设计方法中的局限，主要是采用的设计思路有限，导致工作具有较大的盲目性，方案的选择没有确定的衡量标准。近年来，Mechanica分析法被引入我国，其在机械设计中所体现出的优越性很快受到人们的重视，它不仅能优化设计，还大大节省了人力物力，提高了工作效率；优化设计分析法已经成为当前机械设计中最为有效的方法。Mechanica结构分析可进行静态分析、模态分析、失稳分析、疲劳分析、预应力静态分析、预应力模态分析。

2. 对Mechanica分析法在自动售货机箱体设计中的应用过程进行分析，本节通过一个自动售货机箱体设计的实例进行说明。在本实例中，由于自动售货机安装地面不平，导致自动售货机箱体变形，会影响门开闭，分析自动售货机箱体的刚性是十分重要的。

2.1.简化模型。在自动售货机箱体模型中，将不影响整体分析结果的部分去掉，如：箱体结构的翻边、叠边、定位榫等，其目的是消除这些部分对Mechanica分析的质量的影响，同时减小运算量。理想化模型，对模型进行壳或壳对定义。在壳对定义的对属性中注意选择“中间曲面”。

3. 结语

本文采用的Mechanica分析方法避免了常规分析时做的种种假设，结果更具有可靠性。自动售货机生产企业技术人员可以在自动售货机新产品设计中用Mechanica分析结果指导样机试制，样机做好后进行试验分析，用分析所得的参数，对模型再进行修改，使其更符合实际，从而提高Mechanica分析的精度，根据修改后的分析结果提出自动售货机箱体结构修改方案，用于指导新产品的批量生产。

参考文献：

[1]乔建军，王保平，胡仁喜等 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 动力学与有限元分析从入门到精通 [M] 北京： 机械工业出版社，2010.