技术文摘

注塑机合模装置连秆过渡结构设计分析简 【摘要】：针对注塑机双曲肘内翻式合模装置十字头连杆过渡结构应力集中现象和出现断裂问题，以双曲肘内翻式合模装置为研究对象进行分析，研究并提出了一种采用曲面过渡的设计方法。对合模装置十字头连杆进行了动力学、静力学仿真分析表明过渡处应力集中明显，超出安全系数1．5的许用应力值，是导致十字头连杆断裂的原因。根据圆过渡设计方法中的半径和出现最大应力值位置的关系，提出了一种过渡曲线方程，以该曲线构造过渡曲面，降低过渡结构最大应力值。通过与圆过渡设计方法和楔形面过渡设计方法对比，研究结果表明，该方法对降低过渡处最大应力值具有有效性。     

双曲肘连杆式合模装置数字样机刚柔耦合问题求解方法

目前精密塑料注射成型装备的数字样机广泛采用多刚体动力学系统,没有考虑机构运动过程中构件的内应力大小和分布情况,难以求解大位移的合模运动与小位移的结构变形的相互耦合问题。针对精密塑料注射成型装备复杂的动力学特性,建立双曲肘连杆式合模装置数字样机,并在此基础上柔性化处理拉杆、十字头连杆、前肘杆、销轴等关键零部件,获得拉杆的前22阶模态。在合模装置数字样机的仿真分析中,十字头连杆起动过程出现速度拐点,需要考虑十字头连杆的弹性变形。对双曲肘连杆式合模装置数字样机进行刚柔耦合动力学分析,通过中心差分法,求解合模装置数字样机起动过程中十字头连杆的弹性变形,为精密塑料注射成型装备新产品的开发提供了可借鉴的方法。     

内拉式双曲肘机构的机械效率

内拉式双曲肘合模机构由于具有良好的运动特性以及机械效率,而被广泛使用于注塑成型机。考虑了旋转接头处的摩擦作用和曲肘连杆的轴向变形,提出一种新方法计算内拉式双曲肘机构十字头推力。采用C语言编程对该机构的机械效率作了数值分析。     

基于UG运动仿真的注塑机双曲肘合模装置设计

分析了五孔斜排列双曲肘合模装置的性能,简述了运用传统设计与UG软件相结合的方法,以及在注塑机双曲肘合模装置设计中的运用,并对其设计过程进行概述,说明了UG软件三维建模、装配及运动仿真的辅助功能在该双曲肘合模装置设计中的作用。     

重载万向联轴器十字轴强度分析及结构优化

运用CATIA对重载十字轴式万向联轴器进行几何建模,利用ANSYS Workbench对十字轴进行了应力分析、变形分析,并对十字轴进行结构强度计算,分析得到危险截面的Equivalent Von-Mises Stress与理论计算值基本相符。应力分析得到十字轴应力集中出现在两个相邻轴颈间的过渡圆角处,与十字轴实际应用时发生断裂的部位一致。对轴根过渡曲线进行结构设计,优化后结果表明十字轴轴根采用双曲率型线过渡曲线结构比采用单曲率大圆弧过渡曲线时,十字轴最大等效应力和总变形量都有所降低。     

基于Pro/E的注塑机双曲肘合模装置设计

简述了Pro/E软件在注塑机液压双曲肘合模机构设计中的运用,并对其设计过程及方法进行了概括,说明了软件设计及运动仿真的辅助功能在液压双曲肘合模装置设计中的作用。     

扁挤压筒过渡曲面建模

为改善铝型材挤压过程中金属流动状况,通过引入流函数法建立基于流曲线的扁挤压筒型腔到模口之间过渡曲面的边界条件;同时采用保角映射方法,描述扁挤压筒型腔及模口处轮廓分别向单位圆的映射关系,构造过渡曲面入口和出口复杂图形的解析函数,解决了复杂三维模型向准三维对称模型的转换问题。两者结合得到过渡曲面上各点的流线方程,完成对过渡曲面的数学描述。为验证新构建曲面的合理性,对一矩形壁板成形过程进行模拟。结果表明：流线型过渡曲面有利于金属流动,并且有利于降低型腔面上的法向压力,可减少磨损、提高模具寿命。     

大型压铸设备合模机构的多体动力学分析

基于ADAMS平台,运用柔性体多体动力学理论,对大型压铸设备合模机构的合模过程进行了动力学仿真分析,在仿真平台中用柔性体代替刚性体。动态地了解了合模机构合模过程各部件的应力变化情况,得到了主要受力部件尾板和十字头在合模终止时刻的应力云图,分析了尾板和十字头上应力最大的节点处应力变化情况。仿真结果表明,运用柔性体仿真相对于刚性体仿真更能符合实际情况。在进行合模机构设计时,不光要考虑合模终止时刻,还要考虑整个合模过程。     

温度-应力试验机试件过渡曲线形状优化研究

针对混凝土试件在温度-应力实验过程中易在其夹头部位断裂这一问题,采用形状优化设计与有限元分析相结合的方法,对试验机试件夹头部位渡曲线进行形状优化设计,提出了双曲率圆弧曲线、样条曲线两种线型作为试件过渡曲线的优化设计方案,并分别利用ANSYS Workbench中的Goal Driven Optimization优化模块对其进行了优化求解。优化结果表明,试件夹头部位过渡曲线采用样条曲线的优化方案,能够最大程度上降低夹头部位应力集中现象,使混凝土试件尽可能地避免了在其夹头部位断裂,从而使混凝土温度-应力试验机所测得的实验结果更加可靠,为新一代温度-应力试验机的研制提供了理论指导。     

浅谈注塑机集中润滑系统

注塑机的射胶前,后板导向套,动模板的拉杆导向套,动模板的滑脚导轨,还有肘杆式合模机构的连杆销轴,十字头的导向及调模机构等处,存在多种形式的滑动磨擦副,我们对其集中起来供给润滑剂的方式,便形成集中润滑系统。     

新氢压缩机十字头销断裂的原因分析及应对措施

针对克拉玛依石化公司1.2×10^6L/a柴油加氢改质装置,新氢压缩机运行过程中发生的十字头销断裂事故进行了原因分析和总结,分别对十字头销材质42Cr-Mo钢断口部位进行化学成分分析、理化试验、着色检查和力学性能测试,运用弹性力学中的固孔孔边应力集中理论分析出了十字头销断裂的根本原因,总结出了十字头销断裂时的3个表征现象和应对措施,为今后同类装置处理类似问题提供借鉴和参照.     

轴流式水轮机叶片刚度和强度有限元分析

轴流式水轮机转轮叶片进出口边与枢轴法兰连接的根部易出现应力集中。本文利用ANSYS有限元计算程序对某轴流式水轮机叶片的刚度和强度进行详细的计算分析，提出开应力缓冲槽的改进方案，并进一步探讨应力缓冲槽的形状、大小对降低应力集中效果的影响；在此基础上，提出加大叶片与法兰交接处过渡圆弧的改型方案，对改型前后叶片的应力、变形及模态分析表明，改型后的叶片应力集中显著改善，刚度和固有频率变化较小。     

预应力挤压凹模内压有效作用区对模具设计影响的有限元分析

使用三维２０节点等参元对受局部内压的预应力挤压四模进行了应力分析，得到了凹模内危险区的应力随内压有效作用区变化而变化的规律。结果表明，在挤压模具设计中通过改进结构设计和成形方式，使模具上具有合理的分布载荷是相当重要的。     

超高压管式反应器端部结构应力场的数值模拟

基于大型通用有限元软件ANSYS,对发生疲劳断裂的超高压管式反应器的端部结构进行数值模拟,分析了其在过盈套合、自增强处理以及服役期间开停工循环载荷三种工况下的局部应力场.结果表明:三种工况下,端部结构在过盈套合边缘局部范围内均存在较高的轴向拉应力,且大于环向应力;局部轴向应力随套合过盈量和自增强压力的增加而增大;半径过盈量为0.05 mm时,开停工循环载荷下的局部轴向平均应力最大值可达86.71 MPa,轴向交变应力幅值最大值达到62.2 MPa,裂纹垂直于轴向扩展的推动力较大.模拟分析结果对端部结构失效破坏原因的分析及其设计改进有一定的指导意义.     

SANDVIK新型刀具刀柄联接强度的力学特性分析计算

文中对型面联接中的三弧段等距型面联接进行力学分析，首先建立三弧段等距型面方程，应用有限元法确定等距型面接触点的位置，对三弧段等距型面联接中的应力分布及大小进行分析计算。结果表明，无论是轴还是轮毂，其应力分布在同一圆周上呈现与边数相同的周期，最大应力点的位置均在接触点附近靠内侧处。应用弹性力学理论，推导出接触点的曲率半径，对三弧段等距型面联接进行接触应力计算。     

结构断裂可靠性"等损伤设计”方法及其试验研究

简述断裂可靠性设计的发展历程,提出用于结构断裂可靠性设计的"等损伤设计”概念与原理,建立了用于结构断裂"等损伤设计”的p-σa-σav-N曲面和断裂γ-p-σa-σav-N曲面方程.根据此设计方法,对结构进行断裂可靠性设计,更能保证结构使用安全、可靠、重量轻.经试验研究,按此方法设计的构件能在指定设计寿命下"等损伤”破坏.     

基于结构可靠性的悬架结构设计方法研究

悬架是车辆中联结车身和车轮的纽带,具有承上启下的关键作用,在使用过程中来自路面的冲击载荷容易造成悬架的断裂破坏.为保证结构的安全工作,需要依据结构可靠性的要求对悬架系统进行结构设计.文章介绍了结构可靠性设计的理论,并针对悬架结构不太规则的特点提出了基于结构可靠性和有限元方法相结合的设计方法.最后给出了悬架结构的设计实例.该研究为悬架结构的设计和实验提供了理论依据.     

圆形反射镜无隙支撑方法的应用

针对空间光学遥感器圆形反射镜在安装过程中会由于采用间隙配合胶接方法在温度变化时产生非对称应力从而引起非对称像差(主要表现为像散),以及使用的胶层为非线性材料使反射镜面形变化不可逆从而降低结构可靠性等问题,提出了基于过盈配合的无隙支撑方法。该方法依据最小势能原理,使用柔性块以过盈配合的方式固定反射镜。采取线性搜索方法分析得到了适当的过盈量(0.03 mm),利用有限元方法模拟实际工况,得到镜面面形变化情况。对反射镜组件进行温度循环试验,并利用干涉仪对反射镜进行检测。试验显示,温度变化±4℃时,镜面面形RMS值最大为0.018λ,符合设计要求(RMS值≤0.02λ),干涉图表明反射镜受力均匀、无像散;在温度循环试验中,反射镜面形变化可逆。这些结果表明,对于圆反射镜,采用无隙支撑方法能够很好地解决温度变化对镜面面形的不利影响。     

航空发动机U形金属密封环的设计与优化

针对某型发动机高压转子连接结构的密封问题,设计一种U形金属密封环,分析研究密封环的密封和强度性能,探究结构参数(包括根部倒圆、壁厚、环高、接触面曲率半径、密封环接触面角度、密封环配合件角度)对密封环最大等效应力、最大接触应力的影响,基于ANSYS Workbench优化设计模块,采用代理模型结合遗传算法的优化技术对密封环结构进行优化。结果表明:安装压缩率范围为3.56%～6.33%时,可保证安装和工作2种工况下密封和强度的要求;最大等效应力与壁厚成正比关系,而与根部倒圆和环高成反比关系;接触面曲率半径对最大等效应力影响较小,但最大接触应力随着接触面曲率半径的增加而增加;选择合适的角度范围时,密封环接触面角度和密封环配合件角度对最大等效应力、最大接触应力影响均较小。密封环结构优化后,最大等效应力在安装和工作2种工况下分别减小了34.3%和30.4%,同时密封环质量减少了6.1%。对设计的U形金属密封环随整机进行了试验,结果表明U形金属密封环密封性能良好,验证了设计的合理性。     

基于ANSYS车辆铲斗举升机构结构优化分析

铲斗举升机构是保证货物装卸顺利进行的最重要单元,受力情况复杂.针对车辆的铲斗举升机构进行优化设计,根据机构的结构特点进行力学假设,对模型进行简化,获取受力情况特点,在此基础上对系统各主要单元的受力进行分析;基于有限单元法对系统各部分进行建模,以受力分析结果作为加载条件,分析三种典型工况下各部分的应力分布,获取应力最大点...