数控液压折弯机的结构分析和优化设计

发布时间：2017-05-14 17:14

  本文关键词：数控液压折弯机的结构分析和优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文介绍了数控折弯机的发展趋势,锻压机械机身结构分析的发展现状及分析设计的一般方法,以江苏富力公司的MB8-250×3200型数控折弯机为研究对象,使用大型通用化有限元分析软件ANSYS作为工具,对折弯机进行了有限元静、动态特性分析,并根据分析结果进行结构的优化设计。 首先,对折弯机的主要部件进行了结构的静态特性分析,建立各部件的有限元模型,利用ANSYS计算出它们的强度和刚度,并依据结构受力特点提出结构修改方案。 其次,利用ANSYS分析了侧板的宽度、喉口圆角半径对折弯机的机械性能以及补偿油缸的位置对工作台变形曲线的影响,并选取合适参数对机身结构和补偿油缸的位置进行优化。 再次,对机身进行模态分析,用Lanczos方法求出优化前后机身的前十阶固有频率以及振型。 最后,对工作台和滑块进行了非线性接触分析,动态模拟了折弯机工作过程中工作台和滑块的受力状况,为前面的分析验证提供了参考依据。 通过以上分析,在保证机身性能的基础上机身重量减轻了约9%,机身低阶频率有所提高,从而提高了产品质量,降低了制造成本,增强了企业的竞争力。
【关键词】：折弯机 有限元 优化设计 模态 非线性
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG305
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 研究背景和课题来源13-14
• 1.2 数控折弯机国内外发展概况14-15
• 1.3 锻压机械结构分析发展概况15-18
• 1.4 大型有限元分析软件ANSYS 简介18-19
• 1.5 本课题研究的目的和意义19-20
• 1.6 本课题研究的主要内容20-21
• 第二章 数控折弯机的静态特性分析21-38
• 2.1 折弯机简介21
• 2.2 建模方法的选择21-22
• 2.3 折弯机的受力分析22-23
• 2.4 折弯机机身的静态特性分析23-29
• 2.4.1 机身实体模型的简化23-24
• 2.4.2 机身有限元模型单元的选取和划分24-26
• 2.4.3 机身的载荷及约束施加26
• 2.4.4 材料特性的施加26-27
• 2.4.5 计算结果分析27-29
• 2.5 滑块的静态特性分析29-33
• 2.5.1 滑块实体模型的简化29-30
• 2.5.2 滑块有限元模型单元的选取和划分30
• 2.5.3 滑块的载荷及约束施加30
• 2.5.4 材料特性的施加30
• 2.5.5 计算结果分析30-33
• 2.6 工作台的静态特性分析33-37
• 2.6.1 工作台实体模型的简化33
• 2.6.2 滑块有限元模型单元的选取和划分33-34
• 2.6.3 滑块的载荷及约束施加34
• 2.6.4 材料特性的施加34
• 2.6.5 计算结果分析34-37
• 2.7 本章小结37-38
• 第三章 数控折弯机的结构优化设计38-51
• 3.1 结构优化设计综述38-42
• 3.1.1 结构优化数学模型38-39
• 3.1.2 ANSYS 中的设计优化39-42
• 3.2 折弯机机身的形状尺寸优化设计42-48
• 3.2.1 侧板宽度对机身性能的影响43-44
• 3.2.2 喉口半径对机身性能的影响44-45
• 3.2.3 局部强度优化45-46
• 3.2.4 机身结构静态优化46-48
• 3.3 工作台补偿油缸位置的优化48-50
• 3.3.1 补偿油缸作用分析48-49
• 3.3.2 补偿油缸位置优化49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第四章 数控折弯机机身的动力学分析51-59
• 4.1 动力学分析简介51
• 4.2 机身的模态分析51-58
• 4.2.1 模态分析理论介绍52-53
• 4.2.2 计算方法简介53-54
• 4.2.3 机身的模态分析结果54-55
• 4.2.4 原机身各阶模态振型分析55-57
• 4.2.5 优化后机身各阶模态振型分析57-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第五章 数控折弯机的接触分析59-69
• 5.1 接触问题概述59-60
• 5.2 ANSYS 非线性分析介绍60-65
• 5.2.1 非线性问题的解决60-61
• 5.2.2 常用接触算法61-62
• 5.2.3 ANSYS 接触分析介绍62-65
• 5.3 折弯机接触分析65-68
• 5.3.1 基本假设和有限元模型65-66
• 5.3.2 分析结果66-68
• 5.4 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 6.1 总结69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士期间发表的论文76

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王俊;;折弯机结构优化设计分析[J];科技创新与应用;2013年17期

2 李亨;刘全坤;陈晨;徐政;;挠度加凸补偿提高折弯件精度的研究[J];中国机械工程;2012年20期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 陈兰;超大型数控船用卷板机上辊挠度分析及补偿技术研究[D];南京理工大学;2012年

2 田万英;基于有限元的折弯机压力补偿技术研究[D];扬州大学;2010年

3 王中龙;铜板自动包装生产线整形机液压同步控制系统的设计与研究[D];兰州理工大学;2010年

4 严伟;折弯机械手的设计及其静动态特性分析[D];南京航空航天大学;2012年

5 武锐;折弯机机械补偿及结构优化技术研究[D];扬州大学;2011年

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本文编号：365773