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剪板机结构优化设计研究


发布时间:2018-05-30 08:54:33  点击次数:396  来源:江海集团信息部
 

 在现代工业中,剪板机是一种使用上下剪刃来剪断板料的金属加工设备。目

 

前国内大部分剪板机的设计依旧是采用机床传统设计方法,设计人员借助经验公

 

式、经验数据、图表和手册完成剪板机的设计,此种设计方法存在很大的局限性,

 

不能有效的改善剪板机的应力分布,提高剪切性能。本文以 QC11Y-16×2500

 

液压闸式剪板机为研究对象,在有限元分析方法的基础上,从剪板机参数化建模、

 

静力学分析、动力学分析以及结构优化设计等方面进行了研究。

 

本文的主要内容如下:

 

1)计算剪板机的力学性能参数,对剪板机各部件进行受力分析;对剪板

 

机机架和上刀架等主要部件进行参数化建模,为有限元分析提供模型基础。

 

2)对机架和上刀架进行静力学分析,分别在机架和上刀架上施加移动载

 

荷模拟实际剪切过程,得到各个剪切位置的应力应变分布规律,校核了剪板机的

 

强度和刚度;对剪板机的关键部位进行刚度分析,得出不同剪切位置对关键部位

 

刚度的影响。

 

3)对剪板机机架进行模态分析,获取机架结构的前十阶固有频率及相应

 

振型,分析各阶振型对剪板机工作性能的影响,找出机架易疲劳破坏的区域,为

 

之后的优化设计提供一定的参考。

 

4)在静力学分析的基础上,在保证剪板机工作性能的前提下,以剪板机

 

机架结构质量最轻为目标,对机架进行拓扑优化设计和尺寸优化设计;比较两种

 

优化方案的优劣,选择较为合理的机架结构优化方案,得到了一种新型的剪板机

 

设计方法。

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