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    冷冻干燥机产品研发虚拟样机技术应用

    来源: 冷冻干燥机  作者: 冷冻干燥机  Time: 2021-10-28

    冷冻干燥机产品研发虚拟样机技术应用

    冷冻干燥机产品研发虚拟样机技术应用

    虚拟产品开发和虚拟样机技术的出现是市场激烈竞争的拉动和技术迅速发展共同作用的结果。 随着世界经济一体化发展,市场竞争日益激烈,多品种小批量生产和大批量定制生产逐渐成为主导的生产形式。 在这种情况下,企业要求得生存与发展,就必须调整其产品开发和生产组织模式,解决 T(快的上市时间)、Q(好的产品质量)、C(低的产品成本)、S(良好的产品服务)和 E(尽少的环境污染)的难题。 另一方面,世界进入全球化的知识经济时代,现代信息技术特别是计算机技术的飞速发展与广泛应用,为 TQCSE 难题的解决提供了机遇。 在这样的背景条件下,虚拟产品开发和虚拟样机技术应运而生。

    虚拟样机技术是面向系统级设计的、应用基于仿真设计过程的技术,包含有数字化物理样机(Digital Mock-Up,DMU)、功能虚拟样机(Functional Virtual Prototyping,FVP)和虚拟工厂仿真(Virtual Fac[1]tory Simulation,VFS)三方面内容。

     冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成为的优选方法。

    冷冻干燥机适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。冷冻干燥机的虚拟样机属于数字化物理样机的范畴,尚未实现功能化样机。冷冻干燥机虚拟样机基于 CATIA V5 设计,整个设计过程可以完全参数化。 虚拟样机装配完毕对其进行干涉碰撞检查,大大提高了产品设计的成功率。二维工程图直接由虚拟样机生成,并且二维工程图能关联虚拟样机产品,随三维虚拟样机的改变而改动。

    1、冷冻干燥机虚拟样机的参数化设计

    参数化设计的基本思想是以约束来表达产品模型的形状特征,通过从模型中提取一些主要的定形、定位或装配尺寸作为自定义变量,修改这些变量的同时由一些公式计算出变动其他相关尺寸,从而方便地创建一系列形状相似的零件。 这种用尺寸驱动、修改图形的功能为初始产品设计、产品建模、修改系列产品设计提供了有效手段, 能够满足设计具有相同或相近几何拓扑结构的工程系列产品及相关工艺装备的需要。冷冻干燥机完全基于参数化设计,在产品开发初期对产品外观的变化和机器内部零件位置的变化具有很高的适应性,并能缩短相关系列产品的开发周期。

    2、冷冻干燥机虚拟样机装配干涉检查

    冷冻干燥机的虚拟样机装配完成后, 可以通过碰撞干涉检查的方式,获得各个零件之间的装配位置关系,检查是否出现碰撞和干涉情况。 除了碰撞和接触检查之外,还可以进行余隙检查。 余隙检查即用户可以自行定义两零件之间的Z小间隙数值,零件间距离若小于该数值,即报告两零件间的余隙不足。冷冻干燥机虚拟样机可开展接触碰撞余隙检查。通过该检查,系统全面发现装配过程中存在的问题,在产品制造之前解决问题。

    3、冷冻干燥机二维工程图生成

    CATIA V5 支持直接生成数控加工程序, 比如塑料法兰这样的零件完全可以采用无图纸加工完成。 但由于加工条件的限制,采用将虚拟样机直接转化为二维工程图 的 方式, 完成加工文件标准化, 且由于我国机械加工图标准规范与欧美规范不同, 故在生成二维工程图以后,还需人工标注。

    4、冷冻干燥机功能虚拟样机展望

    冷冻干燥机功能虚拟样机是指具有制冷与传热分析功能,电控系统参数对制冷和真空影响分析功能,真空泄漏率计算功能等与真实机器功能基本相同的虚拟样机。对 冷冻干燥机虚拟样机的提篮加热板部分进行有限元传热分析、对提篮整体进行强度计算分析。 物料盘在 60 W 加热膜加热状态下温度场分布图可观察到。从而在产品开发初期掌握产品的可靠性和部分功能性指标,且在相同冻干面积的情况下,提高了提篮的稳固性和大大减轻了提篮的质量。

    冷冻干燥机数字化虚拟样机的建立,大大缩短了新机型的研制周期,并且一次安装试机成功,机器各功能指标得到不同程度的提高。 虚拟样机为高性能冷冻干燥机的设计提供了有效的方法,为国产冷冻干燥机达到和赶超世界先进水平打下了基础。

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