虛擬樣機(jī)技術(shù)是建造物理樣機(jī)前對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象在計(jì)算機(jī)上建立的虛擬模型機(jī)，利用其完成設(shè)計(jì)對(duì)象功能的可行性及其工作性能的分析，更好地理解系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)力特性，比較設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)械設(shè)計(jì)效率等。

仿真模型的建立和模擬現(xiàn)實(shí)條件是虛擬樣機(jī)的重要基礎(chǔ)。本文以輪胎定型硫化機(jī)(簡(jiǎn)稱硫化機(jī))的設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用SolidWorks對(duì)其進(jìn)行建模，最后以一定的裝配關(guān)系和約束條件來(lái)完成對(duì)硫化機(jī)的幾何建模，并利用SolidworksCosmotion對(duì)其工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真；應(yīng)用“質(zhì)量特性?”功能，完成整機(jī)重心的分析和配重的設(shè)計(jì)、建模，以此來(lái)介紹用SolidWorks進(jìn)行大型產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和思路。

1輪胎定型硫化機(jī)硫化機(jī)主要有底座、主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝胎機(jī)構(gòu)，中心機(jī)構(gòu)，卸胎機(jī)構(gòu)等部件組成。它的工作機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊，由曲柄齒輪驅(qū)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)開模，合模及加壓硫化。該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于：工作軌跡的設(shè)計(jì)和自鎖的分析。用傳統(tǒng)的二維CAD設(shè)計(jì)，其工作機(jī)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)很困難，工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否發(fā)生碰撞干涉，如何在運(yùn)動(dòng)中避免自鎖。這些問(wèn)題用二維CAD解決起來(lái)很困難，依靠做出大量的運(yùn)動(dòng)軌跡線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而用SolidWorks對(duì)側(cè)裝機(jī)進(jìn)行幾何建模的話，以上問(wèn)題就迎刃而解了，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)的可靠性。

2硫化機(jī)幾何模型的建立

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的劃分硫化機(jī)為大型裝配體，在建立幾何模型之前，利用硫化機(jī)各結(jié)構(gòu)的功能和特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)行合理的劃分，把它分成若干子裝配體和零件；這些子裝配體根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還可以劃分成若干更低一級(jí)的子裝配體和零件；如此下去，直至把所有子裝配體拆成零件。這樣，產(chǎn)品、部件和零件組成了一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)。利用這種結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)計(jì)人員的協(xié)同設(shè)計(jì)，有助于提高產(chǎn)品開發(fā)效率，并降低生產(chǎn)的復(fù)雜性。

2.2零件建模根據(jù)各零件特征，在經(jīng)過(guò)一系列特征構(gòu)建，利用尺寸、幾何關(guān)系、參數(shù)驅(qū)動(dòng)、方程式等在特征之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，最終完成所有硫化機(jī)零件的造型，并且賦予各零件的材料屬性。

2.3裝配件的設(shè)計(jì)零件裝配形成裝配體的過(guò)程，其實(shí)就是一個(gè)SolidWorks指定零件間約束關(guān)系的過(guò)程，通過(guò)指定零件間的約束，確定零件的裝配位置關(guān)系。從最低一級(jí)子裝配體開始，逐漸向上級(jí)進(jìn)行，直至完成總裝配體的裝配，此方法為“至下而上”設(shè)計(jì)。同時(shí)，靈活利用“至上而下”的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行焊接件的設(shè)計(jì)。