【導(dǎo)讀】現(xiàn)狀而言回收技術(shù)落后，鋁質(zhì)金屬降級(jí)使用，造成了資源效用的浪費(fèi)。

　　

【正文】 點(diǎn)的速度和加速度 , 還可以計(jì)算約束副之間的支反力。 運(yùn)動(dòng)仿真的一個(gè)重要內(nèi)容就是進(jìn)行零件之間的干涉檢查。本例干涉檢查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)在與機(jī)架配合的軸和上下、壓膜存在干涉 , 干涉位置選擇邊滑環(huán)仿真運(yùn)動(dòng)加速干涉部位局部放大通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真發(fā)現(xiàn)零件存在干涉后 , 可以直接在裝配體環(huán)境下修改發(fā)生干涉的零件 , 而且裝配體零件的修改可以直接反映在零件模型上 , 實(shí)現(xiàn)模型動(dòng)態(tài)交互更新。經(jīng)過(guò)分析 , 干涉是由上壓膜的棱邊所引起的 ,于是把棱邊進(jìn)行減小尺寸處理 , 對(duì)干涉零件改進(jìn)后繼續(xù)進(jìn)行仿真直到不發(fā)生干涉為止。模型經(jīng)過(guò)修改后 ,再次仿真干涉現(xiàn)象消失了。 Solidworks 還有許多其他的仿真功能 , 比如運(yùn)動(dòng)仿真的約束力可以直接利用到零件的有限元模型中 , 利用 Cosmos/works 插件進(jìn)行零件的強(qiáng)度校核。此外 , 還可以對(duì)零件進(jìn)行模擬加工、材質(zhì)渲染 , 甚至和控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真等。 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 35 易拉罐翻邊機(jī)虛擬裝配 （ 1)虛擬裝配過(guò)程 SolidWorks 軟件提供了自上而下和自下而上兩種設(shè)計(jì)方式，因我們已完成了易拉罐翻邊機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)， 所以采用自上而下方式 .按照同軸、共面等幾何約束關(guān)系先將軸、擋板、上下壓模、旋壓機(jī)頭、上端蓋、夾具裝置等小部件裝配起來(lái) .然后將子裝配體裝配成機(jī)架、帶輪等較大的部件，最后將較大的子裝配體組裝成易拉罐翻新機(jī)的整機(jī)裝配圖 [14]。采用分級(jí)裝配方法，既便于我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配問(wèn)題，又便于修改，具體裝配如下： 第一步：在 SolidWorks 軟件中，打開從零件到裝配體，插入零件機(jī)架，再插入零件主軸，點(diǎn)擊配合，軸與機(jī)架孔同軸配合，機(jī)架孔面與軸肩面重合配合，即可正確裝配主軸。 如下圖 538 至圖 540 所示 圖 538 插入機(jī)架 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 36 圖 539 裝配主軸 圖 540 主軸配合 第二步：根據(jù)主軸與機(jī)架孔確定軸承內(nèi)外徑，確定軸承型號(hào) 6210，使主軸與軸承同心配合，機(jī)架孔面與軸承面重合配合，同理將另一軸承正確裝配。 第三步：插入零件上端蓋，點(diǎn)擊配合，使主軸與上端蓋與主軸同心配合，上端蓋面，與機(jī)架孔面重合配合，即可將上端蓋正確裝配。同理裝配下端蓋。 如下圖 541 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 37 圖 541 裝配上、下端蓋 第四步：插入零件大帶輪，使大帶輪與主軸同心配合，大帶輪面與主軸端面重合配合，即可正確裝配大帶輪。 如下圖 542 所示 圖 542 裝配大帶輪 第五步：插入零件擋板，使擋板與主軸端面重合配合，再使擋板倆孔與主軸端面?zhèn)z孔分別同心配合，即可正確裝配大帶輪上的擋板。 如下圖 543 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 38 圖 543 裝配擋板 第六步：插入選好的電機(jī)，使電機(jī)側(cè)板與機(jī)架側(cè)板共面配合，并使電機(jī)側(cè)板上 4個(gè)孔與機(jī)架側(cè)板上 4 個(gè)螺紋孔分別同心配合，即可正確裝配電機(jī)。 如下圖 544 所示 圖 544 裝配電機(jī) 第七步：插入零件小帶輪，使小帶輪與電機(jī)同心配合，小帶輪面與電機(jī)軸軸端面重合配合，小帶輪面與大帶輪面共面配合，即可正確裝配 小帶輪。 如下圖 545 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 39 圖 545 裝配小帶輪 第八步：插入零件擋板，使擋板與小帶輪端面重合配合，再使擋板倆孔與軸端面?zhèn)z孔分別同心配合，即可正確裝配小帶輪上的擋板。如下圖 546 所示 圖 546 裝配擋板 第九步：插入零件限位軸，點(diǎn)擊配合，使限位軸與主軸同心配合，再使限位軸上陣列孔與主軸上陣列孔同心配合，即可使限位軸正確裝配。如下圖 547 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 40 圖 547 裝配限位軸 第十步：插入零件模頭，使模頭與限位軸同心配合，使模頭上的孔與限位軸上孔同心配合，使模頭面與限位軸底面重合配合 ，即可正確裝配模頭。如下圖 548 所示 圖 548 裝配模頭 第十一步：插入零件壓盤，使壓盤面與機(jī)架板面重合配合，再使壓盤四孔與機(jī)架板面四孔分別同心配合，使壓盤面與機(jī)架板面同心重合配合，即可正確裝配壓盤如下圖 549 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 41 圖 549 裝配壓盤 第十二步：插入零件拉桿，使拉桿柱面與機(jī)架板面重合及同心配合，再使拉桿上端面與壓盤上表面分別共面配合，即可正確裝配拉桿。如下圖 550 所示 圖 550 裝配拉桿 第十三步：插入零件壓桿，使壓桿柱面孔與拉桿面孔重合及同心配合，再使拉桿上端面 與壓桿上側(cè)面分別平行配合，即可正確裝配壓桿。如下圖 551 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 42 圖 551 裝配壓桿 第十四步：插入零件球頭，使球頭凸面與機(jī)架凸臺(tái)凹面孔共面配合，再使球頭耳孔與壓桿孔同心配合，再使壓桿與球頭耳面共面配合，即可正確裝配球頭。 第十五步：插入零件夾具，使夾具面與壓盤面孔分別同心配合，即可正確裝配夾具。 如下圖 552 所示 圖 552 裝配夾具 (2) 易拉罐翻邊機(jī)整體模型 在完成了建模和裝配過(guò)程后最終建立整體模型效果圖如下圖 553 所示 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 43 圖 553 裝配效果圖 (3)裝配體爆炸圖 通過(guò) Solidworks 的裝配功能將各部分零件裝到一起達(dá)到個(gè)零件相互配合形成一個(gè)整體，下圖通過(guò)裝配爆炸視圖反映出個(gè)零件之間的相互位置關(guān)系，形成一個(gè)直觀感覺(jué)。如下圖 554 所示 圖 554 裝配體爆炸圖 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 44 6 易拉罐翻邊機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真 在上述設(shè)計(jì)中已經(jīng)完成了易拉罐翻邊機(jī)的三維建模與虛擬裝配，現(xiàn)在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 首先賦予馬達(dá)動(dòng)力，然后將用夾具夾緊的易拉罐罐身沿軸向上升到一定高度，與旋轉(zhuǎn)的機(jī)頭嚙合，易拉罐緩慢上升，機(jī)頭向下的旋壓力逐漸增大，從而得到所需翻邊。旋壓機(jī)頭加工易拉罐時(shí)使易拉罐外殼翻動(dòng)，軸向力的作用將外殼沿水平軸 推向內(nèi)，旋壓機(jī)頭加工易拉罐的運(yùn)動(dòng)軌跡非常復(fù)雜在方案論證時(shí)，為形象地表達(dá)易拉罐的運(yùn)動(dòng)情況，我們首先借助 COSMOSMotion 全功能運(yùn)動(dòng)仿真軟件，制作了易拉罐翻邊機(jī)空轉(zhuǎn)工作的運(yùn)行動(dòng)畫，再建立單個(gè)易拉罐和旋壓機(jī)頭碰撞的數(shù)學(xué)方程，借助 Swift 3D 制作了單個(gè)易拉罐在翻邊簡(jiǎn)運(yùn)行狀況，模擬出易拉罐在整個(gè)翻邊機(jī)中形成的封閉式環(huán)流，反映出易拉罐的翻邊狀態(tài)，為進(jìn)一步借助控制方程模擬易拉罐翻邊機(jī)的翻邊易拉罐運(yùn)動(dòng)軌跡打 下基礎(chǔ) 如下圖 61 所示 圖 61 仿真結(jié)果 由仿真結(jié)果可知 :本次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，各個(gè)預(yù)期運(yùn)動(dòng)得到理想結(jié)果， 證明該設(shè)計(jì)的合理性與正確性 [15]。 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 45 結(jié)論 上面本文介紹了易拉罐的回收現(xiàn)狀，基于 Solidworks 軟件的易拉罐翻邊機(jī)虛擬樣機(jī)技設(shè)計(jì) ,利用 SolidWorks 軟件進(jìn)行易拉罐翻邊機(jī)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)，所以本文采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 solidworks 進(jìn)行易拉罐翻邊機(jī)虛擬樣機(jī)各個(gè)零部件包括軸、支架、帶輪、擋板、上下壓模、旋壓機(jī)頭、上端蓋等利用拉伸、陣列、切除、掃描、鏡像等特征進(jìn)行三維建模，然后通過(guò)虛擬裝配各零部件組裝裝配體，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)是否合理進(jìn)行準(zhǔn)確快速的評(píng)估。為進(jìn)一步借助控制方程模擬易拉罐翻邊機(jī)的翻新易拉罐 運(yùn)動(dòng)軌跡打下基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)中還有很多缺陷，發(fā)現(xiàn)在與機(jī)架配合的軸和上下、壓膜存在干涉 , 干涉位置選擇邊滑環(huán)仿真運(yùn)動(dòng)加速干涉部位局部放大通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真發(fā)現(xiàn)零件存在干涉后 , 可以直接在裝配體環(huán)境下修改發(fā)生干涉的零件 ,本文僅對(duì)易拉罐翻邊機(jī)做虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)，側(cè)重于翻邊裝置的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)。 由以上分析和設(shè)計(jì)實(shí)例可見 , Solidworks 軟件是一種強(qiáng)大的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái) , 具有方便易用、直觀簡(jiǎn)單、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)。利用該項(xiàng)技快速地發(fā)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的缺陷 , 并可以直接更改模型 , 減少了設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤 , 縮短了新產(chǎn)品 的開發(fā)周期。 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 46 致 謝 本次易拉罐翻邊機(jī)的設(shè)計(jì)及論文的撰寫，是在張峻暉老師的親切關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)下完成。張老師曾多次詢問(wèn)我設(shè)計(jì)的進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，指導(dǎo)我論文寫作結(jié)構(gòu)及思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。張老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。使我擁有了更多的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，始終都有張老師給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向張老師和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬 意！ 兩個(gè)多月的緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)自己所學(xué)專業(yè)又來(lái)了一次系統(tǒng)而詳盡的梳理，通過(guò)查閱機(jī)械原理、金屬材料、等書籍資料，又與同學(xué)、老師的交流，使我對(duì)機(jī)械這門行業(yè)有了更深一步的認(rèn)識(shí)，知識(shí)面大大擴(kuò)展，受益匪淺，為論文的順利完成提供了詳盡的數(shù)據(jù)支持。一次真正的畢業(yè)設(shè)計(jì)確實(shí)能使我進(jìn)步很多。 由于時(shí)間和水平有限，本次設(shè)計(jì)中，難免還有一些遺漏和不足之處，還望大家能夠給予指正！ 易拉罐翻新機(jī)械翻邊裝置虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 47 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 李湘淵 .國(guó)內(nèi)外易拉罐回收利用的現(xiàn)狀 [J].有色金屬再生與利用 ,2021： 1 ［ 2］ 潭江浩 .我國(guó)廢品回收利用現(xiàn)狀現(xiàn)狀分析和建議 [J].market ,2021 :12 ［ 3］ 葉凱 ,林明山 .鋁質(zhì)易拉罐技術(shù)研究與應(yīng)用 [J].中國(guó)包裝工業(yè) ,2021： 34 ［ 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