论文摘要
板料折弯机是一种使用广泛的压力机床。使用较简单的通用模具即可完成对板料不同角度的弯曲成型。在配备相应的工艺设备的条件下,还可完成拉伸、冲孔、冲槽、压波纹等工艺。随着计算机技术、计算力学特别是有限元理论的发展,利用现代设计方法对折弯机进行设计研究成为可能。本文以某型号100t折弯机为研究对象,以解决在折弯机加工中出现的板料折弯精度差的问题为目的,深入发掘引起此问题的原因,了解解决此问题的各种方法并着重对机械补偿方式进行深入的研究。其主要研究内容如下：1.依据弹性力学理论,深入分析引起折弯机折弯精度差的主要原因。在此基础上,了解并研究各种解决此问题的方法。2.对比分析了各种挠度补偿措施的优缺点后,选用机械补偿方式作为解决折弯机挠度变形的方法。提出并设计制造了一种全新结构机械式楔块补偿器,并在拉伸试验机上对楔块补偿器和矩形板组成的模型进行了实际测试,在此基础上验证有限元方法在解决此问题上的可行性。3.通过用测试数据修正得到正确有限元模型的基础上,以大型通用有限元软件ABAQUS作为分析平台,对折弯机进行整机参数化建模并进行线性静态分析,得到折弯机各部件的强度及刚度。4.在不影响折弯机折弯性能的基础上,应用基于有限元的结构优化理论对折弯机各部件的强度及刚度进行结构优化,得到折弯机整机的最优结构。5.在参数化建模和有限元仿真计算的基础上,对基于折弯机整机的机械式楔形补偿器的结构形式及尺寸进行了设计。在此基础上,以有限元仿真的方式检验折弯机挠度补偿前后模具之间压力均匀性的变化。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 课题的研究背景及来源1.1.1 课题的研究背景1.1.2 课题的来源1.2 板料折弯机发展现状及研究趋势1.2.1 板料折弯机的发展现状1.2.2 板料折弯机的研究趋势1.3 课题研究的目的及意义1.4 论文的主要研究内容第二章 板料折弯机压力分布不均匀性及补偿技术研究2.1 弹性力学概述2.1.1 弹性力学基本假定2.1.2 平面应力问题基本理论2.2 板料折弯机及问题简介2.2.1 板料折弯机简介2.2.2 压力不均匀性问题描述2.3 折弯机压力不均匀性的弹性力学研究2.4 板料折弯机补偿技术的研究2.4.1 国内外挠度补偿研究2.4.2 弹性变形补偿方法2.5 机械楔形补偿器的设计制造2.6 本章小结第三章 折弯机机械补偿器机理可行性研究3.1 应力测试概述3.1.1 应力测试意义及方法3.1.2 测试系统的组成及基本要求3.1.3 应力测试的基本原理3.2 楔形补偿器模型的应力测试3.2.1 测试系统仪器组成3.2.2 测试工况3.2.3 测点方案布置3.2.4 测试结果计算3.2.5 测试结果分析3.3 机械补偿器的有限元仿真3.3.1 有限元方法3.3.2 楔形补偿器的有限元计算3.3.3 有限元计算结果分析3.4 本章小结第四章 板料折弯机参数化建模及静态有限元分析4.1 参数化建模简介4.1.1 参数化建模概念4.1.2 参数化建模的发展现状及趋势4.1.3 ABAQUS中参数化建模的实现4.2 折弯机有限元分析中的接触问题及其解决4.2.1 接触问题概述4.2.2 ABAQUS接触问题的解决4.3 有限元参数化模型的建立及正确性验证4.3.1 折弯机整机应力测试4.3.2 有限元参数化模型的建立4.3.3 有限元模型正确性验证4.4 折弯机静态计算结果及分析4.4.1 整机计算结果及分析4.4.2 侧板计算结果分析4.4.3 滑块计算结果分析4.4.4 工作台计算结果分析4.5 本章小结第五章 折弯机结构优化5.1 结构优化概述5.1.1 优化设计的数学模型5.1.2 结构优化设计基本过程5.2 结构优化设计在ABAQUS中的实现5.3 部件尺寸参数与折弯机力学性能的关系5.3.1 侧板厚度对折弯机性能的影响5.3.2 侧板喉口半径对折弯机性能的影响5.3.3 滑块厚度对折弯机性能的影响5.3.4 工作台厚度对折弯机性能的影响5.4 优化方案5.5 结构优化前后计算结果对比5.6 本章小结第六章 基于折弯机的机械式楔形补偿器设计及效果验证6.1 机械补偿装置的设计6.1.1 理论设计6.1.2 斜楔补偿器有限元修正设计6.2 不同载荷下的压力补偿6.3 折弯机精度检验国家标准6.4 本章小结第七章 总结与展望7.1 总结7.2 展望参考文献致谢攻读硕士学位期间主要的研究成果硕士研究生期间发表的学术论文硕士研究生期间参与的项目
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