排三基本走势

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网格划分:由于床身为左右对称结构,左右两块主侧板通过与其垂直的筋板焊接在一起,可以通过平3D模型图示意图面图形示意其结构,参。其中N2、N22等为一主侧板网格节点编号。括号内的数,如(N125)(N145)等为另一主侧板节点编号;机械制造与研究王保领,等300kN数控冲模回转头现有设计3D网格图构成床身的各板均为薄钢板,根据薄壳单元的性质,只要控制单元边长不小于板厚的5倍,就可以用壳元简化模型。采用三节点及四节点壳元进行网格划分。两主侧板单元划分一致,并在应力集中的部位(喉口两圆角、轴承孔)加密网格。各筋板单独划分网格并通过节点和主板连接在一起;c)载荷简化:压力机工作时,冲头的反作用力通过转动轴、轴承、轴承座将载荷作用在床身的轴承座孔上。冲头作用在工件上的力通过工作台面传递到床身上。根据实测得知,床身承受的最大载荷为工程压力的1.5倍。在对床身进行刚度分析时加以450kN(300kN1.5)的载荷。

  床身有限元分析结果a)强度分析:加载450kN时,最大主应力为91.72Mpa,参。最大主应力发生在节点22(喉口圆角处),参和,关键点应力列于,各节点位置参照;原设计应力着色图原设计应力表节点号主应力/MPa节点号主应刚度分析:加载450kN时,最大变形量为2.1310-1cm。

  原设计变形前后对照图床身为开式结构,从可以看出,最大变形发生在节点80和节点203处。而我们关注的重点是轴孔相对于工作台面的变形,因此仍需分析关键点位移。通过后处理给出关键节点位移。

  因为床身为左右对称结构,所以只分析节点79.节点79对应在工作台垫板上的位置为节点39和节点54的中点。依照求出39和54中点处的位移为:<(-3.95510-3)+(-4.88410-3)>/2=-4.419510-3节点79相对于工作台的变形为0.181-(-4.419510-3)0.1854cm3优选设计减小喉口尺寸或增加床身的刚性是提高床身刚度的关键因素,以减小喉口尺寸牺牲产品性能为代价是不可取的。如果简单地加大主板厚度,刚度虽然提高了同样会带来成本的增加。因此,优选设计的目标是:在不降低床身强度的前提下,减小床身质量,提高床身的刚度。

  根据300kN数控冲模回转头压力机床身的实际结构和有限元分析。我们进行了如下的设计更改。参照,将左侧A的U形框内床身两主侧板各减薄5mm,减小的质量为床身总质量的13.8%,在右下角B方框区域将床身主侧板加厚3mm,增加的质量约为床身总质量的112%,总质量减少2.6%.床身的其他结构不变。

  改进设计后床身的应力图改进后床身的应力场和位移场变化情况分别为:借助后处理文件计算出关键点(轴承孔上边沿)相对于工作台面的变形为:0.1489cmFEA结果分析:由知:应力由原设计的9172MPa减为87.12MPa.通过可以看出:床身的最大变形由原设计的0.213mm减小为0.163mm.关键点变形由0.1854cm减小为0.1489cm.刚度增加197%.同时床身的质量减小2.6%.

  结束语用有限元法对300kN数控冲模回转头压力机床身进行强度、刚度分析,可以获得传统简支梁法无法计算的喉改进设计后床身的变形对照图口圆角处的应力分布与轴承座孔处的变形。其结果比传统的方法准确、可靠。借助有限元法对床身进行优选设计取得了令人满意的结果。为今后的床身的结构设计与优化打下了坚实的基础。

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