公差分析(高级)强烈推荐.ppt

传统设计过程 新版课件 对现有公差分析的改进提案 2 改进提案 基于CAD模型的结构分析，对设计进行验证 试样或者量产 因制造和组装而发生变形问题 返回给设计人员 由于重新设计和再次加工带来了成本的增加 通过引入制造和装配引起的偏差变形进行结构分析，并自动修改设计的公差，从而减少人工修改的次数 再加工调整 结构分析 形状更新 公差分析 改进公差 * 新版课件 案例详述 2 在第11中的结果，是满足结构强度的固定点的公差配置。但这在实际当中是不够的，尾灯的装配不仅要考虑结构强度，还要考虑尾灯之间的安装品质，比如尾灯和角灯之间的间隙，如下图，是基于CAD的CETOL分析间隙尺寸。 通过CAD测定的偏差 角灯 尾灯 这时候，没有什么产品质量上的大问题，不过因为过约束产生的变形，尾灯和角灯之间的间隙名义值发生了变化。 因此，我们需要对这个间隙再次进行优化调整，使之处于允许的涉及范围内。 * 新版课件 考虑变形的公差分析 【分析流程】 ANSYS 在固定点处施加强制位移，进行有限元分析得到零件的变形，并把变形输出为Parasolid格式。 CETOL 用CAD工具读入ANSYS输出的Parasolid文件，添加必要的公差设定，进行公差分析，并选择要改进的公差作为参数。 OPTIMUS 修改公差参数，使得间隙的偏差保持在3σ内，以此为目标进行优化 * 新版课件 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * 新版课件 新版课件 * Cetol 6 σ + OPTIMUS + ANSYS联合仿真--- 考虑公差的装配件结构应力分析--- 变形体零件公差优化设计 新版课件 静力分析的现状和问题 为了保证产品的品质和性能在现代设计过程中大量采用有限元分析手段，对产品进行验证。 这些验证的过程大多基于CAD模型来进行。 然而，CAD模型是理想的设计模型，是没有考虑实际变形的理想形状。 CAD模型 结构分析 基于CAD的结构分析 * 新版课件 基于CAD分析的问题 但是，在实际的生产装配过程中，不可能忽略各种各样的变形。显然如果在分析过程中只考虑理想状况是不完善的，甚至会导致产品的性能问题。 在自重作用下空的位置偏移 装配误差引起的偏移 制造和安装公差导致的偏移和变形 * 理想的约束 新版课件 理想状态约束 在各种制造，装配引起的变形情况中，要数过约束问题对结构的受力情况影响最大，本实例针对过约束的情况进行讲解。 下图表示了理想的约束状态。对图示的3个螺钉孔进行约束 X平动(X1方向固定)，Y平动（Y1方向固定），Z平动（Z1方向固定） X轴转动（Z1和Z3固定），Y轴转动（Z1和Z2固定），Z轴转动（X1和X3固定） 如果采用上述固定形式，在固定位置处不会因为制造和组装的变形而产生应力应变。 * 过约束 新版课件 理想状态约束 但是在现实中，约束点要多得多，在约束的地方会发生过约束的情况（如下图）。这种过约束会引起结构的变形和应力。 产生应力应变 * 传统设计过程 新版课件 对现有公差分析的改进提案 1 改进提案 基于CAD模型的结构分析，对设计进行验证 试样或者量产 因制造和组装而发生变形问题 返回给设计人员 由于重新设计和再次加工带来了成本的增加 通过公差分析确定变形 变形量传递给结构分析工具 公差改进意见 考虑变形的结构强度 通过引入制造和装配引起的偏差变形进行结构分析，并自动修改设计的公差，从而减少人工修改的次数 再加工调整 * 新版课件 案例详述 1 在组装汽车尾灯的时候，由于制造误差，安装孔和安装面之间会发生偏差。并且，4个固定点采用同样的约束方式，不可避免会产生过约束。基于以上诸多因素，尾灯的安装件上会产生安装应力。 【目的】 对尾灯零件上的一系列公差进行调整优化，使得尾灯的应力水平保持在较低范围内 【分析流程】 CETOL 输入：安装点的公差值（尺寸公差或者是位置度） 输出：相对于基准孔，其他孔和安装面的高度差 ANSYS 输入：CETOL计算出的高度差变成强制位移载荷 输出：安全系数 OPTIMUS 以ANSYS的安全系数1.2为目标，优化各个公差 基准孔 固定点2 固定点4 固定点3 偏差 偏差 固定点位置 * 新版课件 初始设计验证 用CETOL对初始设计的公差进行安装