nkhani

Mawu Oyamba
Ndi chitukuko cha akupanga ukadaulo, kugwiritsa ntchito kwake ndikukula kwambiri, kungagwiritsidwe ntchito kutsuka tinthu tating'onoting'ono tadothi, ndipo itha kugwiritsidwanso ntchito kutsekemera kwazitsulo kapena pulasitiki. Makamaka muzinthu zamapulasitiki zamasiku ano, akupanga kuwotcherera kumagwiritsidwa ntchito kwambiri, chifukwa kapangidwe ka kagwere kamasiyidwa, mawonekedwewo amatha kukhala angwiro kwambiri, komanso ntchito yomatira ndi kutsekera fumbi imaperekedwanso. Kapangidwe ka nyanga ya pulasitiki yowotcherera imakhudza kwambiri mphamvu yomaliza yowotcherera ndikupanga. Popanga mita yatsopano yamagetsi, mafunde akupanga amagwiritsidwa ntchito kusakaniza nkhope zakumtunda ndi zapansi limodzi. Komabe, zikagwiritsidwa ntchito, zimapezeka kuti zida zina zimayikidwa pamakina ndikuphwanyika ndipo zolephera zina zimachitika munthawi yochepa. Zina mwazida zowotcherera zomwe zili ndi vuto. Zolakwa zosiyanasiyana zakhudza kwambiri ntchito yopanga. Malinga ndi kumvetsetsa, operekera zida amakhala ndi mapangidwe ochepa opangira zida zogwiritsira ntchito, ndipo nthawi zambiri kudzera pakukonzanso mobwerezabwereza kuti akwaniritse zowonetsa. Chifukwa chake, ndikofunikira kugwiritsa ntchito mwayi wathu wamatekinoloje kupanga zida zolimba komanso njira yabwino yopangira.
2 Akupanga pulasitiki kuwotcherera mfundo
Akupanga pulasitiki kuwotcherera ndi njira processing kuti yagwiritsa ntchito osakaniza thermoplastics mu mkulu-pafupipafupi kukakamizidwa kugwedera, ndi pamalo kuwotcherera opaka wina ndi mnzake kuti apange m'dera mkulu-kutentha limatsogolera. Kuti mukwaniritse zabwino zomwe akupanga kuwotcherera zotsatira, zida, zida ndi magawo amachitidwe amafunikira. Otsatirawa ndi oyamba mwachidule pamalingaliro ake.
2.1 Akupanga dongosolo pulasitiki kuwotcherera
Chithunzi 1 ndikuwonetsetsa kwamachitidwe owotcherera. Mphamvu zamagetsi zimadutsa mu jenereta wamagetsi komanso mphamvu yamagetsi yopangira magetsi osinthira ma frequency akupanga (> 20 kHz) omwe amagwiritsidwa ntchito pa transducer (piezoelectric ceramic). Kudzera mwa transducer, mphamvu yamagetsi imakhala mphamvu ya kugwedezeka kwamakina, ndipo matalikidwe a kugwedezeka kwamakina amasinthidwa ndi nyanga kupita ku matalikidwe oyenera ogwira ntchito, kenako ndikupatsanso mofananamo kuzinthu zomwe zimalumikizana nawo kudzera pamutu wazida (kuwotcherera zida) Malo olumikizirana azida ziwirizi amatenthedwa kwambiri, ndipo kutentha kwa mkangano kumapangitsa kusungunuka kwakanthawi kwakomweko. Pambuyo pozizira, zinthuzi zimaphatikizidwa kuti zikwaniritse bwino.

M'dongosolo lowotcherera, gwero lazizindikiro ndi gawo loyenda lomwe lili ndi gawo lamagetsi lamagetsi omwe kusunthika kwake pafupipafupi komanso kuyendetsa galimoto kumakhudza magwiridwe antchito amakina. Zomwe zimapangidwazo ndi zotentha kwambiri, ndipo kapangidwe kazomwe zimalumikizana ziyenera kulingalira momwe zingapangire kutentha ndi doko mwachangu. Ma Transducers, nyanga ndi mitu yazida zonse zitha kuwerengedwa ngati makina kuti athe kusanthula mosavuta kulumikizana kwa kunjenjemera kwawo. Mu kuwotcherera pulasitiki, kugwedera kwamakina kumafalikira ngati mafunde akutali. Momwe mungasinthire mphamvu ndikusintha matalikidwe ndiye chinthu chachikulu pakupanga.
2.2 Chida chamutu (kugwiritsa ntchito zida)
Chida chamutu chimakhala cholumikizira pakati pa makina akupanga kuwotcherera ndi zinthu. Ntchito yake yayikulu ndikutumiza kotenga mawotchi othamangitsidwa ndi chosinthira mofananira komanso moyenera kuzinthuzo. Zomwe zimagwiritsidwa ntchito nthawi zambiri zimakhala zapamwamba kwambiri za aluminiyamu kapena ngakhale titaniyamu aloyi. Chifukwa kapangidwe kazinthu zamapulasitiki amasintha kwambiri, mawonekedwe ake ndiosiyana kwambiri, ndipo mutu wazida uyenera kusintha moyenera. Mawonekedwe a malo ogwirira ntchito akuyenera kufananizidwa ndi zinthuzo, kuti asawononge pulasitiki mukamanjenjemera; nthawi yomweyo, kuyitanitsa koyamba kotenga nthawi yayitali kuyenera kugwirizanitsidwa ndi mafupipafupi a makina owotcherera, apo ayi kugwedeza mphamvu kumadyedwa mkati. Chida chamutu chikanjenjemera, kupsinjika kwam'deralo kumachitika. Momwe mungakwaniritsire ntchito zomangamanga ndikulingalira. Nkhaniyi ikufufuza momwe tingagwiritsire ntchito ANSYS kapangidwe kazida zamakutu kuti zikwaniritse magwiridwe antchito ndi zopanga kulolerana.
3 kuwotcherera kapangidwe tooling
Monga tanenera kale, kapangidwe ka zida zowotcherera ndikofunikira kwambiri. Pali zida zambiri zopanga zida ku China zomwe zimapanga zida zawo zowotcherera, koma gawo lalikulu ndizotsanzira, kenako ndikuchepetsa ndikuyesa. Kudzera munjira yobwerezabwereza iyi, kulumikizana kwa zida zamagetsi ndi zida zimakwaniritsidwa. Papepalali, njira yocheperako itha kugwiritsidwa ntchito kudziwa nthawi yomwe ingapangidwe. Zotsatira zoyeserera ndi zida zolakwika pafupipafupi ndi 1% yokha. Nthawi yomweyo, pepalali limakhazikitsa lingaliro la DFSS (Design For Six Sigma) kuti ikwaniritse bwino kapangidwe kazida. Lingaliro la kapangidwe ka 6-Sigma ndikutolera kwathunthu mawu amakasitomala m'mapangidwe amapangidwe owongoleredwa; ndikuwonetseratu zopatuka zomwe zingachitike pakupanga kuti zitsimikizire kuti zomwe zatsirizidwa zigawidwe pamlingo woyenera. Zojambulazo zikuwonetsedwa mu Chithunzi 2. Kuyambira pakupanga kwa ziwonetsero zamapangidwe, kapangidwe ndi kukula kwa zida zomwe zidapangidwa kale zimapangidwa molingana ndi zomwe zidalipo. Mtundu wa parametric umakhazikitsidwa mu ANSYS, kenako mtunduwo umatsimikiziridwa ndi njira yoyeserera yoyeserera (DOE). Magawo ofunikira, kutengera zofunikira zamphamvu, zindikirani kufunika kwake, kenako gwiritsani ntchito njira yocheperako kuti mukwaniritse magawo ena. Poganizira za kukhudzidwa kwa zida ndi magawo azachilengedwe pakupanga ndi kugwiritsa ntchito zida, zapangidwanso kuti zizikhala ndi kulolerana kuti zikwaniritse zofunikira pakupanga. Pomaliza, kupanga, kuyesa ndi kuyesa kwa malingaliro ndi zolakwika zenizeni, kuti akwaniritse zowonetsa zomwe zimaperekedwa. Gawo lotsatirali mwatsatanetsatane.
3.1 Kapangidwe kapangidwe kazithunzi (kukhazikitsa mtundu wa parametric)
Kupanga zida zowotcherera koyamba kumatsimikizira mawonekedwe ake ndi mawonekedwe ake ndikukhazikitsa mtundu wa parametric wowunikira pambuyo pake. Chithunzi 3 a) ndi kapangidwe kazida zowotchera kwambiri, momwe mipata ingapo yooneka ngati U imatsegulidwa polumikizana ndi kugwedezeka pazinthu pafupifupi za cuboid. Makulidwe onse ndi kutalika kwa mayendedwe a X, Y, ndi Z, ndipo mawonekedwe ofananira ndi X ndi Y nthawi zambiri amafanana ndi kukula kwa chophatikizira chomwe chimalumikizidwa. Kutalika kwa Z ndikofanana ndi theka la kutalika kwa mawonekedwe a akupanga, chifukwa mu chiphunzitso choyambirira cha kugwedezeka, dongosolo loyambira la axial la chinthu cholumikizidwa limadziwika ndi kutalika kwake, ndipo kutalika kwa theka-wave kukufanana ndendende ndi zomvekera mafupipafupi. Izi zakonzedwa. Gwiritsani ntchito, ndiwothandiza pakufalikira kwa mafunde amawu. Cholinga cha poyambira chokhala ngati U ndikuchepetsa kuchepa kwa kugwedezeka kwapadera kwa zida. Udindo, kukula kwake ndi nambala yake zimatsimikizika malinga ndi kukula kwa zida zonse. Titha kuwona kuti pamapangidwe awa, pali magawo ochepa omwe amatha kuwongoleredwa momasuka, chifukwa chake tapanga izi motere. Chithunzi 3 b) ndichida chatsopano chopangidwa chomwe chili ndi gawo limodzi lokulirapo kuposa kapangidwe kake: kunja kwa arc radius R. Kuphatikiza apo, poyambira pamayikidwa pamalo omwe agwiritsidwa ntchito kuti agwirizane ndi mawonekedwe a pulasitiki, zomwe ndizothandiza kutumiza mphamvu yanjenjemera ndikuteteza chojambulacho kuti chisawonongeke. Mtunduwu umayendetsedwa pafupipafupi mu ANSYS, kenako kapangidwe kotsatira koyesera.
Mapangidwe oyeserera a 3.2 DOE (kutsimikiza kwa magawo ofunikira)
DFSS imapangidwa kuti ithetse mavuto amtundu waumisiri. Silitsata ungwiro, koma ndiwothandiza komanso wolimba. Imakhala ndi lingaliro la 6-Sigma, imagwira kutsutsana kwakukulu, ndikusiya "99.97%", pomwe imafuna kuti mapangidwe ake azikhala osagwirizana pakusintha kwachilengedwe. Chifukwa chake, musanapangitse kukhathamiritsa kwa parameter, iyenera kuyang'aniridwa kaye, ndipo kukula komwe kumakhudza dongosolo kuyenera kusankhidwa, ndipo mfundo zawo ziyenera kutsimikizika molingana ndi mfundo yolimba.
Kukhazikitsa parameter ya 3.2.1 DOE ndi DOE
Magawo apangidwe ndimapangidwe azida ndi kukula kwake kwa poyambira kofanana ndi U, ndi zina zambiri, zisanu ndi zitatu. Choyimira chake ndikulowetsa koyambirira kwa ma axial vibration pafupipafupi chifukwa chimakhudza kwambiri weld, ndipo kupsinjika kwakukulu kokhazikika komanso kusiyana kwa matalikidwe ogwira ntchito kumakhala kochepa ngati kusiyanasiyana kwa boma. Kutengera chidziwitso, zimaganiziridwa kuti zotsatira za magawo pazotsatira zake ndizofanana, chifukwa chilichonse chimangokhazikitsidwa pamitundu iwiri, yayikulu komanso yotsika. Mndandanda wa magawo ndi mayina ofanana nawo ndi awa.
DOE imachitika mu ANSYS pogwiritsa ntchito mtundu wa parametric womwe udakhazikitsidwa kale. Chifukwa cha kuchepa kwa mapulogalamu, DOE yokhazikika imangogwiritsa ntchito mpaka magawo 7, pomwe mtunduwo uli ndi magawo 8, ndipo kusanthula kwa ANSYS zotsatira za DOE sikokwanira ngati pulogalamu ya 6-sigma, ndipo sikutha kuthana ndi kulumikizana. Chifukwa chake, timagwiritsa ntchito APDL kulemba loop ya DOE kuti tiwerenge ndikuchotsa zotsatira za pulogalamuyo, ndikuyika zidziwitsozo ku Minitab kuti ziwunikidwe.
3.2.2 Kuwunika kwa zotsatira za DOE
Kusanthula kwa Minitab DOE kukuwonetsedwa Chithunzi 4 ndikuphatikizanso kuwunika kwakukulu komwe kumawunikira ndikuwunika kwamayendedwe. Kusanthula kwakukulu komwe kumakhudzidwa kumagwiritsidwa ntchito kudziwa kuti ndi kusintha kotani komwe kumakhudza kwambiri zomwe zikusinthidwa, potero kuwonetsa kuti ndi mitundu iti ya kapangidwe kofunikira. Kuyanjana pakati pazinthuzo kumawunikiridwa kuti mudziwe kuchuluka kwa zinthuzo ndikuchepetsa kulumikizana pakati pamitundu yosiyanasiyana. Fananizani kukula kwa zinthu zina pomwe kapangidwe kake kali pamwamba kapena kotsika. Malinga ndi axiom yodziyimira payokha, mapangidwe abwino kwambiri sanalumikizane, chifukwa chake sankhani mulingo wosasintha.
Zotsatira zakusanthula kwa zida zotulutsira papepalazi ndi izi: zofunikira pakapangidwe kake ndi gawo lakunja la arc komanso mulifupi wazida. Mulingo wa magawo onsewo ndi "wokwera", ndiye kuti, utali wozungulira umatenga phindu lalikulu mu DOE, ndipo poyambira poyambira amatenganso mtengo wokulirapo. Magawo ofunikira ndi malingaliro awo adatsimikizika, kenako magawo ena angapo adagwiritsidwa ntchito kukhathamiritsa kapangidwe ka ANSYS kuti asinthe magwiridwe antchito kuti agwirizane ndi magwiridwe antchito a makina owotcherera. Njira yokhathamiritsa ndi iyi.
Kukhathamiritsa kwa chandamale cha 3.3 (kugwiritsa ntchito pafupipafupi)
Makonda azokongoletsa kapangidwe kake amafanana ndi a DOE. Kusiyanitsa ndikuti malingaliro azinthu ziwiri zofunika kwambiri adatsimikizika, ndipo magawo ena atatuwa akukhudzana ndi zinthu zakuthupi, zomwe zimawoneka ngati phokoso ndipo sizingakonzedwe. Magawo atatu otsala omwe angasinthidwe ndi malo ofananira, kutalika ndi kukula kwazida. Kukhathamiritsa kumeneku kumagwiritsa ntchito njira yoyeserera ya subproblem mu ANSYS, yomwe ndi njira yogwiritsidwa ntchito kwambiri pamavuto amanjiniya, ndipo njirayi siyimasulidwa.
Tiyenera kudziwa kuti kugwiritsa ntchito pafupipafupi monga chosinthira kumafunikira luso pang'ono pakugwira ntchito. Chifukwa pali magawo ambiri amakanidwe ndi kusiyanasiyana, mitundu yazogwedeza yazida ndizochulukirapo pazosangalatsa. Ngati zotsatira za kusanthula kwamomwe amagwiritsidwira ntchito mwachindunji, zimakhala zovuta kupeza njira yoyambira ya axial, chifukwa kusunthika kwamachitidwe mosiyanasiyana kumatha kuchitika ngati magawo asintha, ndiye kuti, masanjidwe achilengedwe oyenerana ndi kusintha kwamachitidwe oyambilira. Chifukwa chake, pepalali limayamba ndikuwunika koyamba, kenako limagwiritsa ntchito njira yotsata modal kuti ipeze poyankha pafupipafupi. Mukapeza mtengo wapamwamba kwambiri wamayendedwe oyankha pafupipafupi, zitha kutsimikizira kuchuluka kwakanthawi kofananira. Izi ndizofunikira pakuwongolera kokhathamiritsa, kuchotsa kufunikira kodziwitsira modekha.
Kukhathamiritsa kukamalizidwa, kapangidwe kake kamagwiridwe ka zida zitha kukhala pafupi kwambiri ndi chandamale, ndipo cholakwikacho sichicheperako mtengo wololerana womwe wafotokozedweratu pakukonzekera. Pakadali pano, kapangidwe kazida katsimikizika, kutsatiridwa ndi kulolerana pakupanga kapangidwe kake.
3.4 Kulekerera kapangidwe
Kapangidwe kameneka kamamalizidwa pambuyo poti mapangidwe onse apangidwe, koma pazovuta za uinjiniya, makamaka mukaganizira za mtengo wopangira zinthu zambiri, kulekerera ndikofunikira. Mtengo wotsika kwambiri umachepetsedwanso, koma kuthekera kokwanira pamapangidwe amapangidwe kumafunikira kuwerengera kochulukirapo. PDS Probability Design System mu ANSYS itha kusanthula bwino ubale womwe ulipo pakati pazolekerera za parameter ndi kuloleza kwa parameter, ndipo imatha kupanga mafayilo amilandu okhudzana kwathunthu.
Makonda ndi kuwerengera kwa 3.4.1 PDS
Malinga ndi lingaliro la DFSS, kusanthula kololerana kuyenera kuchitidwa pamapangidwe ofunikira, ndipo kulolerana kwina konse kumatha kutsimikiziridwa mwamphamvu. Zomwe zili mu pepala ili ndizopadera, chifukwa malinga ndi kuthekera kwa makina, kulekerera kopanga magawo azithunzi ndizochepa kwambiri, ndipo sikumakhudza kwenikweni mafupipafupi omaliza; pomwe magawo azida ndizosiyana kwambiri chifukwa cha omwe amapereka, ndipo mtengo wazida zopangira umakhala wopitilira 80% yazandalama. Chifukwa chake, ndikofunikira kukhazikitsa mtundu wololerana wazinthu zakuthupi. Zomwe zili pano ndizochulukirapo, modulus of elasticity komanso kuthamanga kwa kufalikira kwamawu.
Kupenda kulolerana kumagwiritsa ntchito kuyerekezera kosasintha kwa Monte Carlo mu ANSYS kuyesa njira ya Latin Hypercube chifukwa imatha kupanga magawidwe azitsanzo kukhala yunifolomu komanso yololera, ndikupeza kulumikizana kwabwino ndi mfundo zochepa. Pepala ili limakhazikitsa mfundo 30. Ingoganizirani kuti kulolerana kwa zinthu zitatuzi kumagawidwa molingana ndi Gauss, poyamba amapatsidwa malire apamwamba ndi otsika, kenako amawerengedwa mu ANSYS.
3.4.2 Kuwunika kwa zotsatira za PDS
Kudzera pakuwerengera kwa PDS, zofunikira zomwe zikugwirizana ndi mfundo za 30 zimaperekedwa. Kugawidwa kwa zosunthika sikudziwika. Magawo ake amakonzekereranso pogwiritsa ntchito pulogalamu ya Minitab, ndipo mafupipafupi amagawidwa malinga ndi magawidwe abwinobwino. Izi zimatsimikizira malingaliro owerengera owerengera.
Kuwerengera kwa PDS kumapereka chilinganizo choyenera kuchokera pamapangidwe osinthika mpaka kukulira kwa kulolerana kwa zomwe zikusintha: komwe y ndikosinthika kosintha, x ndiye kusinthasintha kwamapangidwe, c ndiye mgwirizano wolumikizana, ndipo ine ndi nambala yosinthika.

Malinga ndi izi, kulolerana kumeneku kumatha kuperekedwa pamapangidwe amtundu uliwonse kuti amalize ntchito yolekerera.
3.5 Kutsimikizira kwa kuyesa
Mbali yakutsogolo ndi njira yopangira chida chonse chowotcherera. Pambuyo pomaliza, zopangidwazo zimagulidwa molingana ndi kulolerana kwakuthupi komwe kumaloledwa ndi kapangidwe kake, kenako kamaperekedwa kwa opanga. Kuyesa pafupipafupi ndi modal kumachitika pambuyo poti kupanga kwatha, ndipo njira yoyeserera yomwe imagwiritsidwa ntchito ndiyo njira yosavuta kwambiri komanso yoyeserera kwambiri. Chifukwa cholozera chodetsa nkhawa kwambiri ndimayendedwe amtundu wa axial woyamba, mawonekedwe othamangitsira amamangiriridwa pantchito, ndipo mathero enawo amakanthidwa motsatira njira ya axial, ndipo kuchuluka kwakanthawi kwazida zingapezeke mwa kuwunika kwa mawonekedwe. Zotsatira zoyeserera za kapangidwe kake ndi 14925 Hz, zotsatira zake ndi 14954 Hz, mayankho afupipafupi ndi 16 Hz, ndipo zolakwika zazikulu ndizochepera 1%. Zitha kuwonedwa kuti kulondola kwa kayendedwe kabwino ka zinthu mumayendedwe apamwamba kwambiri.
Mukadutsa mayeso oyesera, zida zimayikidwa pakupanga ndi kusonkhana pamakina akupanga kuwotcherera. Zomwe zimachitika ndi zabwino. Ntchitoyi yakhazikika kwa theka la chaka, ndipo kuyenererana koyenera ndiwokwera, komwe kwadutsa miyezi itatu yautumiki yolonjezedwa ndi wopanga zida zonse. Izi zikuwonetsa kuti mapangidwe ake ndiopambana, ndipo njira zopangira sizinasinthidwe mobwerezabwereza ndikusinthidwa, kupulumutsa nthawi ndi anthu ogwira ntchito.
4 Mapeto
Pepala ili limayamba ndi mfundo ya akupanga pulasitiki kuwotcherera, kwambiri kumvetsetsa luso cholinga cha kuwotcherera, ndipo amamuuza kapangidwe mfundo yatsopano tooling. Kenako gwiritsani ntchito kayesedwe kabwino ka zinthu zopanda malire kuti musanthule bwino mapangidwe ake, ndikuwonetsa 6-Sigma kapangidwe ka DFSS, ndikuwongolera magawo ofunikira kudzera pakupanga kwamayeso a ANSYS DOE ndikuwunika kwa PDS kuti mukwaniritse bwino. Pomaliza, zida zija zidapangidwa bwino kamodzi, ndipo kapangidwe kake kanali koyenera poyesa pafupipafupi ndikuyesereraku. Zimatsimikiziranso kuti njira zopangira izi ndizotheka komanso zothandiza.


Post nthawi: Nov-04-2020