目前海洋港口的建設(shè)、疏通航道、人工選地與內(nèi)河環(huán)保，都需要高效率、低功耗和低成本的工程船與設(shè)備。在此之前，我國全部采用國外的工程船與設(shè)備，但由于技術(shù)壟斷，國外設(shè)備價格非常昂貴。

    因此，如何利用一款軟件在高效率、低功耗和低成本的情況下，打造工程船與設(shè)備，并對企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備做國產(chǎn)化改進(jìn)，考驗著泰州三羊重型機(jī)械有限公司。

    為改進(jìn)這一狀況，泰州三羊重型機(jī)械有限公司在研發(fā)上投入了大量人力物力使設(shè)備國產(chǎn)化，從設(shè)計到生產(chǎn)，Autodesk Inventor對企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的國產(chǎn)化起到了關(guān)鍵作用。

泰州三羊重型機(jī)械有限公司辦公樓

    泥漿泵是工程船工作的核心，它關(guān)系到工程船的效率與輸送泥漿距離的遠(yuǎn)近，而泥漿泵葉輪的水利曲線光順與蝸殼內(nèi)部舌口圓角的圓順都是其關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響到泥漿泵的使用壽命與能耗。我們采用Inventor來完成葉輪水利曲線點(diǎn)的輸入，采用檢測模塊的分析功能進(jìn)行分析，通過曲率分析的結(jié)果，調(diào)整葉輪的水利曲線的點(diǎn)，達(dá)到水利曲線的光順，從而使設(shè)計更加簡潔。

    制作泵殼，首先需要制作木胚為鑄造做準(zhǔn)備，曾經(jīng)的泵殼木胚是采用手工制作，而蝸殼內(nèi)部的舌口部分，由木工師傅手工制作，只能大致形似，毫無精度可言。而現(xiàn)在采用Inventor繪制三維模型以后，轉(zhuǎn)為數(shù)控軟件所需格式，數(shù)控多軸聯(lián)動加工出泵殼木胚，不但節(jié)省了90%的加工時間，更使精度得到了質(zhì)的改變。其他產(chǎn)品也采用了同樣的方法，如絞刀、絞刀齒等。

    在泥漿泵其他部件的設(shè)計過程中，Autodesk Inventor也發(fā)揮出了巨大的作用。例如，利用“漸開線花鍵生成器”，計算漸開線花鍵的強(qiáng)度、載荷、與變形等；利用“公差\配合計算器”，以選取首選配合；利用“渦輪零部件生成器”，快速繪制渦輪，并做校核分析；利用“查看零部件的重心”，以確定產(chǎn)品重心來設(shè)計吊具，同時采用“有限元分析”功能，計算吊具強(qiáng)度是否達(dá)到使用要求。

    斗輪式挖泥船是一種用斗輪挖掘水下堅硬泥土或風(fēng)化巖并通過吸泥管將其排走的挖泥船。作為一種大型鋼結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計不僅要從剛度設(shè)計和強(qiáng)度設(shè)計兩方面考慮，結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動態(tài)平衡穩(wěn)定性也很重要。相對于傳統(tǒng)設(shè)計模式，利用三維軟件進(jìn)行方案設(shè)計具有直觀、快捷、易修改的特點(diǎn)，因此目前利用三維軟件進(jìn)行設(shè)計已成為一種方向。利用Inventor對斗輪各零部件進(jìn)行三維建模、虛擬裝配的整個過程，提高斗輪設(shè)計的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的設(shè)計效率和開發(fā)水平，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭能力。為了數(shù)控加工、結(jié)構(gòu)展示和應(yīng)力及運(yùn)動分析等的需要，必須對斗輪的變速器進(jìn)行三維建模設(shè)計。根據(jù)齒輪變速器的裝配連接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用Inventor的基于裝配的關(guān)聯(lián)設(shè)計功能，能比較方便快捷地生成齒輪變速器中的有關(guān)零部件，從而能提高齒輪變速器三維建模的設(shè)計效率。其斗輪的料斗以前均采用人工鈑金展開，眾所周知形狀復(fù)雜的鈑金件放樣是比較煩瑣的工作，需要有較深的理論與制造經(jīng)驗，而采用Inventor后，鈑金經(jīng)過軟件計算自動展開，并且與AutoCAD的完美結(jié)合，轉(zhuǎn)換為.dwg格式以后，直接數(shù)控下料，大幅減少生產(chǎn)所需時間，節(jié)約制造成本。

    斗輪最重要的零部件之一的斗齒，由于工作環(huán)境復(fù)雜，易于磨損，需要進(jìn)行有限元分析驗證強(qiáng)度，在Inventor繪制零件之后，可導(dǎo)入到其他CAE軟件Algor，Ansys等中，其中Algor與Inventor同屬歐特克公司，兩款軟件無縫融合，可以直接在Inventor中打開Algor，并可使用Inventor輸入的設(shè)計數(shù)據(jù)，如材料特性等。施加邊界條件對幾種正常和極限工作狀態(tài)下的力學(xué)性能進(jìn)行了分析，提出了優(yōu)化設(shè)計方案。對優(yōu)化后的方案進(jìn)行再分析，得到滿意的結(jié)果。達(dá)到了設(shè)計要求，節(jié)省了材料，優(yōu)化方案在工程中得以實施。耙頭為耙吸式挖泥船重要的部件，其中采用了很多管件與管路，由于與耙頭連接管線屬于不規(guī)則形狀，以前未采用Inventor之前，只能估算大概所需管線長度，采購后，在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)管線過多或者不夠的情況，由此出現(xiàn)了二次運(yùn)輸運(yùn)費(fèi)、工期加長等問題。在使用了Inventor的布管模塊后，可以精確計算出所需管線的長度，避免了以上所提現(xiàn)象的發(fā)生。

    泰州三羊重型機(jī)械有限公司董事長徐秀陽表示，“通過三維設(shè)計軟件Autodesk Inventor，加速了我們企業(yè)無紙化生產(chǎn)的進(jìn)程。”
    “Autodesk Inventor是一款可以使企業(yè)節(jié)約制造成本，縮短開發(fā)、制造所需周期的軟件。”三羊重型機(jī)械有限公司總工程師柴立峰說。

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