基于Pro/E軟件Mechanica的自動售貨機箱體結構分析

古孟軍

摘要：自動售貨機箱體的設計，是一個反復優化方案的過程，正常情況下，70%的時間和精力花費在后期修改優化過程中。為此，基于Pro/E軟件Mechanica的結構分析，針對板金零件的設計思路進行了研究，結合自動售貨機箱體結構設計工作，總結出一種思維清晰、修改方便、容易掌握的設計方法。下面將對自動售貨機箱體結構分析方法進行詳細闡述。

關鍵詞：Mechanica；自動售貨機箱體；結構分析

引言

科學技術的不斷發展使得機器設備制造的精密度越來越高，在具體設計階段，工程師需要準確的預測出產品的相關技術性能和強度等，同時計算出機械結構的動靜力強度等相關技術參數。Pro/E軟件Mechanica分析法結合了計算機技術和數值分析技術，已經成為解決復雜設計問題的重要手段；它可以應用于對自動售貨機箱體結構應力應變的確定，對靜強度進行校核，對耐久性進行分析等等。Mechanica分析法的最終結果受軟件和建模等的影響，不同的處理方式也會造成不同的結果，所以在設計中應該綜合分析判斷。

1. Mechanica分析法在機械設計中的應用及其過程

在傳統的機械設計中，開發新產品的主要依據是歷史資料以及設計經驗，在此基礎上進行合理改造，這種設計方法不僅耗時長，所設計出來的產品機械性能也不盡人意，導致生產效率低，成本高。分析傳統設計方法中的局限，主要是采用的設計思路有限，導致工作具有較大的盲目性，方案的選擇沒有確定的衡量標準。近年來，Mechanica分析法被引入我國，其在機械設計中所體現出的優越性很快受到人們的重視，它不僅能優化設計，還大大節省了人力物力，提高了工作效率；優化設計分析法已經成為當前機械設計中最為有效的方法。Mechanica結構分析可進行靜態分析、模態分析、失穩分析、疲勞分析、預應力靜態分析、預應力模態分析。

2. 對Mechanica分析法在自動售貨機箱體設計中的應用過程進行分析，本節通過一個自動售貨機箱體設計的實例進行說明。在本實例中，由于自動售貨機安裝地面不平，導致自動售貨機箱體變形，會影響門開閉，分析自動售貨機箱體的剛性是十分重要的。

2.1.簡化模型。在自動售貨機箱體模型中，將不影響整體分析結果的部分去掉，如：箱體結構的翻邊、疊邊、定位榫等，其目的是消除這些部分對Mechanica分析的質量的影響，同時減小運算量。理想化模型，對模型進行殼或殼對定義。在殼對定義的對屬性中注意選擇“中間曲面”。

3. 結語

本文采用的Mechanica分析方法避免了常規分析時做的種種假設，結果更具有可靠性。自動售貨機生產企業技術人員可以在自動售貨機新產品設計中用Mechanica分析結果指導樣機試制，樣機做好后進行試驗分析，用分析所得的參數，對模型再進行修改，使其更符合實際，從而提高Mechanica分析的精度，根據修改后的分析結果提出自動售貨機箱體結構修改方案，用于指導新產品的批量生產。

參考文獻：

[1]喬建軍，王保平，胡仁喜等 Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 動力學與有限元分析從入門到精通 [M] 北京： 機械工業出版社，2010.