三、材料专业实验
实验设置目标
焊接设备气动加压系统虚拟仿真实验主要针对电弧焊自动辅助工装、气动式电阻点焊机和冷压焊机的加压机构进行模拟。根据自动辅助工装功能、压力曲线(平形、阶梯形和马鞍形)和行程要求,对气动系统的组成、元件的次序和管路的布置等进行模拟,在3D环境中自动生成和运行。学生可直观地了解气动系统的工作状态和分析气动元件对系统的影响,体会加压系统设计过程,加深对气动元件工作原理的理解。同时,还可根据可能出现的工作故障和工作环境进行优化设计,以此加强学生的工程意识,改进学生的思维模式,锻炼工程设计和优化方法的创新性思维。
实验课程内容与流程
焊接设备气动加压系统虚拟仿真实验的流程主要包括:
虚拟实验软件初始化;登录虚拟实验软件,进入虚拟实验室,从实验列表中选择“焊接设备气动加压系统虚拟仿真”实验,然后进入辅助工装功能、压力曲线及行程设定界面,完成实验题目选择。
图2-2-29 “焊接设备气动加压系统虚拟仿真”实验题目选择界面
实验过程:
气缸结构设计;气动元件选型
图2-2-30 气缸结构设计和气动元件选型界面
管路布置:
图2-2-31 系统管路布置3D效果图
虚拟气动系统功能仿真与分析;
图2-2-32 系统功能仿真结果
虚拟气动系统性能仿真与分析:
图2-2-33 系统性能仿真结果
虚拟气动系统优化:
后处理:当虚拟气动系统优化完成后,分析系统工作情况,讨论系统设计的合理性,撰写实验报告,完成报告提交。
实验成效
学生参与设计的双气室结构气缸实现阶梯形压力曲线的气动系统;
图2-2-34 双气室结构气缸实现阶梯形压力曲线气动系统原理图
学生参与设计的两双气室气缸实现可调行程阶梯形压力曲线的气动系统;
图2-2-35 两双气室气缸可调行程阶梯形压力曲线气动系统原理图