包装机械虚拟设计技术的研究
2007-05-28 00:00:00.0 来源：第一包装 责编：中华印刷包装网
在并行工程中，产品数据在各个设计单元中动态地流动，如果没有一个产品数据管理(PDM)系统，几何模型、计算结果、输入数据和分析数据都将产生多个备份，并且可能发生过时的数据被使用，这将浪费时间和费用。因此虚拟产品开发环境应有一个PDM 子系统，另外还要有虚拟设计和仿真分析两个子系统。
PDM子系统是虚拟产品开发的核心，主要管理三维CAD模型数据和产品开发过程；虚拟设计子系统可实现设计问题的定义和求解，并将原型化、仿真和评价阶段产生的信息反馈给设计者，辅助设计决策；仿真分析子系统是通过定义合适的产品、过程和活动模型，集成原型与制造活动直接产生设计决策，并能仿真整个装配过程，而且机器的运行时间和费用也可以利用企业的标准计算出来[5]。图1 为包装机械虚拟设计的开发环境。
产品开发过程中，设计概念确定以后，基本的设计模型表现为三维实体模型，即虚拟原型，可通过CAD 软件实现，模型和相关信息存储在PDM 系统中。利用实体模型进而可以创建分析模型，比如过程模型和活动模型等，实现过程设计、装配仿真和虚拟测试，以及结构、运动学和动力学分析等。
2 包装机械虚拟设计的建模过程
建立包装机械的三维模型是系统中工作量最大的部分，为了在总体参数变化时，所有零部件都能保持正确的几何尺寸和约束，必须采用三维参数化技术。Pro/E 参数化CAD/CAM 设计软件是目前应用广泛的一种三维建模工具，它广泛应用于机械、汽车、家电等工业领域的机械设计、模具设计、加工制造和机构分析等，具有零件设计、工程制图、产品装配等功能。Pro/E 的设计模块都是相关的，设计过程中任一处的修改，都能够扩展到整个设计中，可自动更新所有的工程文档、装配和设计图纸、制造数据等。因此可采用Pro/E 为主要支撑软件，建立包装机械所有零部件的实例库，并根据零部件的几何形状和相互关系的约束条件，建立参数关系，使得包装机械零部件之间在设计过程中始终保持正确的相对位置和装配关系。
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