基于多项式拟合算法的重型电动数控螺旋压力机机身的轻量化北大核心CSCD

螺旋压力机的结构与刚度的关系一直是锻压装备设计时的重要参考,通常采用计算许用应力得到的机械结构,其刚度足够但设备笨重。针对此问题,建立EP-10000的参数化模型并进行尺寸改动,并利用ANSYS对模型进行受力分析,得到不同尺寸的压力机在100 MN工作状态下的刚度及变形数值。运用多项式拟合优化算法,建立变形和整机长度与宽度、立柱宽度之间的数学模型。得到在100 MN工作状态下,最小变形量为0.89873 mm,此时对应的整机尺寸为6700 mm×4126 mm×11385 mm,立柱宽度为3400 mm,整机减重约7.9%,并且在此尺寸下强度为75 MPa,满足需求。结果表明,该方法可以得到高刚度、轻量化的压力机机身。     

预紧力对组合机身刚度的影响

为了研究不同预紧力对压力机组合机身刚度的影响规律,以宁波精达DCP200-190高速压力机组合机身为研究对象,应用SolidWorks建立三维模型,并将模型导入ANSYS Work-bench中,根据其在工作过程中的受力特点,对组合机身添加负载及约束,对其进行静力学分析。分别取预紧力为1.0、1.5和2.0倍公称力,通过改变预紧力大小,得到不同预紧力下组合机身的变形量。结果表明,组合机身线刚度的最大值与最小值相差8%,因此,预紧力对线刚度的影响不明显,但组合机身的变形量最大差值为0.076 mm,预紧力对组合机身变形量的影响较大,从而影响下死点精度。因此,为了保证压力机下死点冲压精度要求,该组合机身预紧采用的液压缸压力必须保持稳定。     

双点压力机的侧刚性探讨

文章分析了双点压力机承受偏心载荷,引起滑块变形及倾斜现象,提出了对侧刚性的探讨.通过假定导轨间隙足够大和导轨间隙趋向零两种情况,对整个受力系统的侧刚性进行了详细分析与计算.提出了压力机设计时,立柱按压力机级别确定其所需刚度范围,滑块按变形级别确定其所需刚度范围的设计思路.     

基于有限元计算的冷锻压力机组合机身的结构优化

以连杆式冷锻压力机的闭式组合机身为研究对象,将机身三维模型导入Workbench中建立有限元分析模型,进行静力学分析和模态计算,得到机身应力整体在160 MPa以下,机身挠度为0. 36 mm,一阶频率为15. 886 Hz,均满足使用要求。立柱Z向变形为0. 32 mm,超过许用值0. 2 mm,因此机身有优化的余量和必要。采用多目标优化的方法,以静力学分析为基础,定义机身不同板厚为设计变量,设置机身受到的应力、立柱Z向变形为约束条件,以机身重量为目标函数。对比3组不同计算结果得到的优化方案,选择方案1:机身重量由73828 kg变为66706 kg,机身重量减少9. 6%,实现了机身的轻量化。对优化后的机身进行刚度计算和模态分析,得到机身挠度为0. 35 mm,立柱Z向变形量为0. 18 mm,一阶频率为15. 688 Hz,可以满足实际使用要求。因此在压力机设计中,可以考虑减薄板厚,以实现在满足使用要求的前提下达到机身减重、降低制造成本的可能。     

组合式大型压力机横梁强度刚度分析

通过三维建模软件建立1600t压力机机身分析模型,并导入ANSYS有限元计算软件进行仿真分析对比.通过将计算步骤分解,对组合式压力机进行分析,为组合式大型压力机的分析提供一种新的方式和思路.解决了大型组合式压力机中零部件的强度和刚度分析优化问题.解决了带拉紧螺杆预紧的压力机,真实变形的分析计算,并找出零部件具体的薄弱点.最后通过压力机机身的变形确定曲轴与机身的间隙范围,以及立柱上导轨与滑块的间隙问题.     

CWFP12500 kN冷锻压力机有限元模态分析

为了使压力机获得良好的动态特性,以北京机电研究所自主研发设计的CWFP12500 k N冷锻压力机为研究对象,针对其四柱组合式框架结构的特点,采用Solidworks软件建立了整机三维模型,并对机身施加了预紧力,计算出理论的拉杆变形量。运用ANSYS软件先对压力机进行了静力分析,得到了预紧力下的拉杆变形量,然后进行了模态分析,得到了前二十阶模态频率与模态振型。结果表明,ANSYS分析得到的拉杆变形量为3.43 mm,与理论计算值3.77 mm相近,说明了预紧力施加方法的可行性。压力机最小固有频率为17.919 Hz,远大于滑块的激振频率0.42~0.83 Hz与小齿轮轴的激振频率3.3~6.7 Hz,故不会发生共振。分析了各阶振型对压力机产生的影响,并针对变形量较大的拉杆,提出了适当增加其横截面面积的改善措施。     

开式数控回转头压力机机身结构及其对刚度的影响

运用有限元方法对J92 - 10型开式数控回转头压力机机身受力进行分析 ,研究在公称力下机身的变形和应力分布 ,分析了机身不同结构形式和钢板厚度对机身刚度的影响 ,为合理选择机身的结构形式和钢板厚度提供了理论依据     

开式数控回转头压力机机身结构及其对刚度的影响

运用有限元方法对J92-10型开式数控回转头压力机机身受力进行分析，研究在公称力下机身的变形和应力分布，分析了机身不同结构形式和钢板厚度对机身刚度的影响，为合理选择机身的结构形式和钢板厚度提供了理论依据。     

重型电动数控螺旋压力机结构设计与有限元分析

对EP-8000电动数控螺旋压力机的机身底座、螺杆及滑块等主要构件进行了优化设计,使其运行打击力由80 MN提升至100 MN,且主要部件的刚度足够、滑块打击方向不偏移。通过Solidworks对底座、螺杆进行结构优化,利用ANSYS Workbench软件对机身、螺杆进行建模,分析其变形和等效应力情况;对螺杆作模态分析,得到其变形与振动频率的关系。结果表明：优化后,底座的最大变形量为0.363 mm,螺杆的最大等效应力为830.9 MPa,变形率为0.0013;螺杆在83.075 Hz时,挠度变形最大,变形量为0.4403 mm,且在中间位置出现弯曲。将滑块原有的X形导轨定位改造为圆导轨与X形导轨复合式双重导轨结构,总导向长度增加,保证滑块安装在装备中心位置,且优化后的抗偏载能力高宽比H/B由1.38提高至1.92,抗偏心锻造能力显著提高。     

基于Workbench的重型电动数控螺旋压力机机身轻量化设计

针对当前压力机机身笨重与材料浪费的问题,以EP-12500重型电动数控螺旋压力机机身为研究对象,探索压力机机身结构的轻量化设计方法。首先,基于Workbench对压力机机身进行有限元分析,得到机身应力值远小于材料屈服强度的非承载区域;然后,采用拓扑优化模块对机身非承载区域进行拓扑优化;最后,以质量最小化为目标,确定机身结构材料去除区域的具体位置,实现对机身结构的轻量化设计。优化结果表明：优化后压力机机身的体积与质量均减小了9.65%,实现了机身轻量化,减少了制造成本;机身预紧工况下最大变形量增加了0.17 mm,打击工况下最大变形量增加不足0.01 mm,与原机身变形基本一致;机身预紧工况下垂直刚度为8.21 MN·mm^-1,打击工况下垂直刚度为13.08 MN·mm^-1,均满足使用要求;机身预紧工况下最大等效应力降低了2.51%,打击工况下最大等效应力降低了18.3%,降低了底座承受的冲击力,提高了底座的使用寿命。     

开式压力机焊接机身系列设计计算

本文参照现行开武压力机参数,按焊接机身要求结构简洁和冲压工艺对机身有更高要求的前提对焊接机身系列优化设计.对机身变形角界定、计算及合理取值进行了探讨,认为产生机身变形角α的工作台及立柱部分可视为一半圆形曲杆,计算半径R为压力机中心至喉口断面形心的距离.在公称力Rg=250kN～2500kN范围内α为0.88×10-4Pg0.26,由它确定的角刚度C=Pg/α较现行标准高出70%,其相应的拉应力不高于3.6kN/cm2,焊缝应力水平亦不高于2.4kN/cm2.     

偏置结构曲柄连杆滑块机构压力机设计

考虑加速度而引起的动载荷的影响,对曲柄连杆滑块机构进行了力学分析。结果表明,正置结构的滑块在下死点无侧向力的作用,而偏置结构的滑块在下死点一般存在一定的侧向力。针对偏置结构的压力机,考虑连杆加速度和自重的影响,导出了滑块侧向力与偏置量、连杆质量、曲柄转速以及质心位置等的关系式。进一步分析了杆系尺寸、额定工作载荷、连杆质量和重心位置以及曲柄转速等对滑块所受侧向力的影响,给出了减小或消除滑块所受侧向力的具体方法,可为这类压力机的设计提供理论依据。     

短行程全预紧组合框架结构内高压成形机强度与刚度分析

短行程内高压成形机具有合模速度快、主缸行程小、快速建立合模力和生产效率高等优点。为了降低应力的脉动幅值,提高机架的疲劳寿命并保证内高压成形件的精度,短行程内高压成形机的本体结构采用预应力组合框架结构。因此首先通过传统材料力学的方法,对承载横梁进行强度和刚度的理论校核,横梁的最大主应力和最大变形挠度均在许用范围内。通过数值模拟,分析了满载时机身的应力分布、变形挠度、立柱的横向相对偏移量以及横梁与立柱接合面的形态。结果表明:机身的等效应力不超过100 MPa,最大变形挠度为0.184 mm·m-1,立柱横向偏移量为0.49 mm,最大纵向缝隙为0.02 mm。机身结构的强度和刚度均符合设计要求。     

组合机身闭式压力机冲压成形时的振动分析

根据500 t组合机身闭式单点压力机的结构建立了三维模型并对各部分做了简要的介绍,运用ANSYS有限元软件分析了机身部分及滑块部分的等效刚度;根据压力机系统特征建立简化的振动模型,同时提出相应的振动计算方法;结合理论分析、压力机的系统参数和受力情况得到其固有频率,并且描述了振动幅值随激励频率的变化规律;根据计算结果可以看出激励频率接近固有频率时压力机的振幅会明显变大,从计算过程可以得到影响压力机振动的主要结构参数。综合分析表明,设计人员可以通过影响压力机振动的主要因素对其进行振动分析,为减振设计作出合理的优化方案。     

大型热模锻压力机机身横向振动与变形的动态测试

某40 MN大型双点热模锻压力机在负荷30 MN试生产时,发生了严重的导轨磨损事故。为寻求事故原因,设计了压力机工作过程机身振动和变形的"分点测量-合成分析"的测试方案。采用激光位移传感器和数字存储示波器对高达8 m的机身6个部位分别进行了动态测量,通过合成分析获得了机身的实际振动和变形情况。机身在30 MN负荷时最大偏摆位移超过5 mm;伴随振动,机身产生了较大的横向变形,机身横向最大压缩超过1.2 mm,影响了导轨间隙,这是导致导轨磨损的主要原因。分析认为,对大型多工位压力机而言,机身变形不仅影响锻件质量,也影响压力机正常运行,应充分注意机身的刚度设计。     

20 MN高速复合传动压力机机身有限元分析

高速复合传动压力机已成为目前重要的锻造设备之一。本文建立了20MN高速复合传动压力机的整体三维有限元模型。针对其特殊的对称连杆驱动结构,对机身整体刚度的主要影响因素进行分析,为机身整体设计提供了理论依据。对压机进行静态有限元分析,得到了机身各部分等效应力和总变形的分布情况,确保机身的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求,并且通过试验验证了其准确性。     

整体框架式双点压力机机身有限元分析及优化设计

整体框架式双点压力机机身结构特点 机身是压力机的主要部件之一．机身把压力机的全部零部件联结成为一个整体,当压机工作时,机身承受金属的变形力．机身在变形力的作用下出现的弹性变形会影响到;中压件的质量和模具的寿命。另外．运动部分的速度和受力的变化引起的振动．将部分地被机身吸收。     

J92—10型数控回转头压力机机身结构的优化设计

对新开发的J92－10型开发数控回转头压力机机身受力进行有限元分析与计算,研究在公称压力下,机身不同结构形式及钢板厚度对变形的影响,以及机身的变形和应力分布,依此对机身结构进行优化设计。     

CK5116数控立式车床立柱和底座静刚度分析

对CK5116数控立式车床的立柱和底座进行受力分析,得到3种不同的力学模型。依据不同的力学模型在Solid-Works中建立三维模型,在有限元软件ANSYS中进行仿真,得到不同模型在试验工况下的变形和应力。根据不同模型的变形和应力结果找出立柱和底座的薄弱环节,提出设计时加强y方向刚度的建议。     

对闭式组合机身强度刚度的几点看法

本文对曲柄压力机闭式组合机身的强度刚度计算方法提出以下看法:一、关于立柱变形计算众所周知,闭式组合机身是采用加热法或液压预紧装置使上梁、立柱、底座被拉紧螺栓