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剪板机的作用方式及变形趋势

2016-06-02 10:15:31

当前许多剪板机存在体积庞大,质量过重以及在运输过程中损坏等问题。由于伺服数控剪板机模型较为复杂,由于剪板机模型较为复杂,很难使用理论计算对其刚度以及强度进行计算,因而有   通过数值方法对剪板机进行分析,以其能找到合适的优化方案,以减轻重量,方便运输。

本文选用某锻压机床有限公司生产的某型号液压闸式剪板机作为   对象,在有限元法的基础上,结合实验测量,从剪板机结构建模、动静态力学性能以及结构优化等几个方面进行了深入   。

由于液压剪板机的几何形状比较复杂,因此在   的简化原则下,建立剪板机的参数化模型。根据剪板机实际工作情况,模拟了真实载荷的作用方式,分析、计算了载荷大小;考虑到各部件之间的连接、接触状态,选取合适的接触模式进行约束,建立了切合实际的边界条件;同时选择合适的分析单元及材料属性,   后确定了剪板机的有限元模型。

为了了解剪板机结构的变形趋势与应力分布情况,本文对剪板机结构进行了刚度与强度分析,校核了剪板机的刚度与强度,并得出左右墙板结构存在较大的优化空间的结论。同时通过对剪板机进行工作状态下的变形测量,   其结构关键区域的变形值。将实测变形与有限元分析结果进行对比,检验了有限元模型的正确性。

在剪板机刚度、强度分析的基础上,以墙板重量为优化目标,采用两种方法对墙板进行结构优化。方案一:以墙板厚度为设计变量,对墙板进行尺寸优化;方案二:以墙板结构为对象,对其进行拓扑优化。在完成结构优化后,对剪板机结构进行刚度与强度校核,确保在尺寸优化与拓扑优化后,剪板机结构的刚度与强度均满足性能要求。   后对两种方案的优化结果进行分析比较,指出   具工程实用价值的   终优化设计方案。为了解剪板机模型的动态特性,对其模型进行了模态分析,通过提取并分析模型的前十阶固有频率与振型,了解了剪板机在不同频率下的振动情况。

本文通过对电动剪板机进行有限元分析,了解了剪板机的静态与动态性能参数,确定了剪板机应力、变形的分布情况,同时通过对其机架的墙板部件进行结构优化,给出了具体优化方案。通过结构优化,在确保剪板机结构刚度、强度的同时也减小了其整体重量,具有工程实用意义。

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