[發明專利]一種基于Inventor的大型浸槽槽體結構設計方法

有效

• 申請號: 201910251954.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110046410B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 錢路燕;賀斌蘭;沈國方
• 申請（專利權）人: 中國聯合工程有限公司
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06F119/14
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 梁斌

本發明提供一種基于Inventor的大型浸槽槽體結構設計方法，以解決傳統設計方法的簡化豎筋受力、不考慮槽體頂部橫梁的加強作用，從而出現的槽體結構布置不合理、浪費材料的問題。本發明包括以下步驟：獲取浸槽的尺寸參數、材料屬性參數及運行工藝條件；計算出豎筋所承受的最大載荷值；采用下端固定懸臂模型，計算得到抗彎模量，從而選擇槽體中間區域U型框的型鋼型號，為Inventor分析計算做準備；采用兩端簡支模型，計算得到抗彎模量，從而選擇槽體其他U型框的型鋼型號，為Inventor分析計算做準備；利用有限元軟件Inventor建立浸槽整體框架模型并計算校核。

技術領域

本發明涉及一種基于Inventor的大型浸槽槽體結構設計方法，用于涂裝前處理設備的浸槽中。

背景技術

需要噴涂的工件一般在加工、運輸、存放過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹、焊渣、塵土以及油等雜質，這些雜質不僅會影響涂層與工件基體的結合力和抗腐蝕性能，而且還會使工件基體在即使有涂層的防護下，也能繼續腐蝕工件基體從而使涂層剝落，影響工件的機械性能和使用壽命，因此對工件在噴涂之前進行前處理，是十分重要的步驟。浸漬式表面處理方法是前處理常用的工藝方法之一，其過程是將被處理的工件浸沒在盛滿槽液的槽體中，經過一定時間的化學反應來完成除油、除銹、磷化及鈍化等工序，此外，還有一些中和ph值、水洗、純水洗等工序，基本上一條前處理電泳生產線中就能包含10-20個槽體，例如某項目車架的前處理電泳生產線有16個盛滿槽液的大型槽體，由此可見，在涂裝車間內浸槽設備數量是非常可觀的。而且這些浸槽在槽液壓力的作用下，所受的力和變形都比較大，所以進行浸槽槽體結構設計的研究就顯得尤為必要。

浸槽一般采用矩形截面結構，如申請號為CN201610248204.6的中國專利所示，目前采用最多的形式是：先在槽體壁板外側垂直布置框架形式的加強筋，然后在不等間距的橫向水平布置加強小筋加固，從而達到共同增加壁板剛度的效果。大型浸槽的傳統設計方法對浸槽豎筋的受力進行了簡化，沒有將槽體頂部橫梁的加強作用考慮在內，故采用傳統設計方法計算的浸槽框架并不十分準確，尤其是對大型浸槽的設計，極大地浪費槽體材料，增加生產成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理的基于Inventor的大型浸槽槽體結構設計方法，以解決傳統設計方法的簡化豎筋受力、不考慮槽體頂部橫梁的加強作用，從而出現的槽體結構布置不合理、浪費材料的問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種基于Inventor的大型浸槽槽體結構設計方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：獲取浸槽的尺寸參數、材料屬性參數及運行工藝條件；所述浸槽的尺寸參數包括槽體內腔的長、寬、高尺寸，豎筋間距的尺寸，內腔距離地面的尺寸；所述材料屬性參數包括加強筋的材質、許用應力值，以及繞度允許值；所述運行工藝條件包括浸槽內液體的比重值和槽液深度；

步驟2：根據步驟1獲得的數據，計算出豎筋所承受的最大載荷值；

步驟3：采用下端固定懸臂模型，根據步驟2獲得的數據，計算得到抗彎模量，從而選擇槽體中間區域的U型框的型鋼型號，為Inventor分析計算做準備；

步驟4：采用兩端簡支模型，根據步驟2獲得的數據，計算得到抗彎模量，從而選擇槽體其他U型框的型鋼型號，為Inventor分析計算做準備；

步驟5：根據步驟1、步驟3和步驟4獲得的數據，利用有限元軟件Inventor建立浸槽整體框架模型并計算校核，具體步驟為：

步驟A：根據步驟1、步驟3和步驟4獲得的數據建立浸槽整體框架模型，根據機械手冊查對應材料的屬性參數；

步驟B：采用Inventor軟件的結構分析功能模塊，設定約束條件以及載荷情況，利用求解器對浸槽整體框架模型進行計算求解；