[发明专利]异形螺栓正向设计制造系统和方法

说明书

本发明公开了一种异形螺栓正向设计制造系统和方法，异形螺栓正向设计制造系统包括输入模块、处理模块、3D打印装置和控制模块。输入模块包括用户界面，用户界面用于接收异形螺栓的参数信息。处理模块用于根据异形螺栓的参数信息生成异形螺栓模型，并根据异形螺栓模型设定打印机参数。控制模块用于根据打印参数控制打印装置打印异形螺栓。本发明实施方式的异形螺栓正向设计制造系统，通过先对异形螺栓的参数信息进行数据分析以获取适合不同工况需求的异形螺栓模型，并通过3D打印装置制造出异形螺栓，如此，可以节省材料，并且可以提高异形螺栓的质量及寿命、设计灵活、实用性强。

技术领域

本发明涉及制造异形螺栓技术，特别涉及一种异形螺栓正向设计制造系统和方法。

背景技术

传统的螺栓结构一般包括带螺纹齿的圆柱形螺杆以及与圆柱形螺杆配合的螺母。螺母和圆柱形螺杆上的螺纹齿相互挤压，在被紧固件的作用下，螺纹齿所受到的挤压力可以通过搬动螺母的扭矩来改变。传统的螺栓结构的性能较差。另外，现有生产螺栓的方法一般是先将螺栓制造出来后，再对螺栓进行简单的受力分析，然后仅通过拉、剪等方法来改变螺栓的直径及螺距以使螺栓被动满足不同的工况需求，如此，容易造成材料的浪费，设计不够灵活，实用性差。

发明内容

本发明实施方式提供一种异形螺栓正向设计制造系统和方法。

本发明实施方式的异形螺栓正向设计制造系统包括：

输入模块，所述输入模块包括用户界面，所述用户界面用于接收异形螺栓的参数信息；

处理模块，所述处理模块用于根据所述异形螺栓的参数信息生成异形螺栓模型，并根据所述异形螺栓模型设定打印机参数；

3D打印装置；和

控制模块，所述控制模块用于根据所述打印参数控制所述3D打印装置打印所述异形螺栓。

本发明实施方式的异形螺栓正向设计制造系统通过先对异形螺栓的参数信息进行数据分析以获取适合不同工况需求的异形螺栓模型，并通过3D打印装置制造出异形螺栓，如此，可以节省材料，并且可以提高异形螺栓的质量及寿命、设计灵活，实用性强。

在某些实施方式中，所述异形螺栓的参数信息包括载荷类型和载荷大小，所述载荷类型包括静态载荷和动态载荷；所述载荷大小包括所述异形螺栓在拉、剪、弯和扭中的一种或者多种情况结合下的载荷大小。

在某些实施方式中，所述异形螺栓模型包括螺纹齿，所述处理模块用于将所述载荷大小分配到所述螺纹齿。

在某些实施方式中，所述异形螺栓的参数信息包括所述异形螺栓的使用温度范围和所述异形螺栓适用的环境酸碱度。

在某些实施方式中，所述异形螺栓的参数信息包括所述异形螺栓的安装条件及所述异形螺栓的成本范围。

在某些实施方式中，所述处理模块用于根据所述异形螺栓的参数信息选择所述异形螺栓的材料，并分析所述材料的机械性能及成本信息以使所述材料符合所述异形螺栓的参数信息。

在某些实施方式中，所述处理模块用于根据所述异形螺栓的参数信息分析所述异形螺栓的受力情况以确定所述异形螺杆的外形尺寸信息和截面面积信息，所述处理模块用于根据所述异形螺杆的所述外形尺寸信息和所述截面面积信息建立所述异形螺栓模型。

在某些实施方式中，所述处理模块用于根据所述异形螺栓模型建立所述异形螺栓在受载下的变形量与应力的关系分析图，所述处理模块用于根据所述异形螺栓在受载下的变形量与应力的关系分析图调整所述异形螺栓模型内部的材料分布。

在某些实施方式中，所述控制模块用于控制所述3D打印装置将所述异形螺栓的参数信息刻在所述异形螺栓的表面。