Z310型三工位联合冷镦机的设计与开发

论文摘要

有限元分析和结构优化等CAE技术的应用,对于缩短产品开发周期,提高产品质量,降低制造成本,增强企业竞争力具有重要意义。本论文以Z310型三工位联合冷镦机机身为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS10.0作为分析工具,进行有限元静、动态特性分析,并根据分析结果进行机身结构优化设计研究。论文在研究锻压机械机身结构分析的发展现状,以及存在的问题基础上,对Z310型三工位联合冷镦机机身结构和受力特点进行分析,采用模拟加载的方法实现了机身曲轴孔上的载荷分布及其大小确定。采用四面体实体单元建立机身的三维有限元模型并进行了计算,对机身的变形大小和应力分布进行分析,从而定量确定机身的薄弱环节。通过机身各部分结构对机身应力和变形的影响分析,提出了基于静态结构性能计算的机身优化方案。在模态分析中,计算了机身的前5阶模态,并分析了各阶模态对所研究冷镦机的影响,在静态优选的基础上进一步优化选择,得出了一种动态性能较好的方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和课题来源
• 1.2 冷镦机（机身）开发设计现状
• 1.3 本课题研究的目的和意义
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 2 总体设计
• 2.1 “螺栓 GB5783-86 M10X60”镦制工艺分析
• 2.2 专机设计的要求
• 2.3 机床总体结构及工作原理
• 2.4 机床主要部件的结构
• 2.5 主曲轴的基本要求
• 2.6 主曲轴的设计
• 2.7 主连杆设计
• 2.8 主滑块设计
• 2.9 机身的设计
• 3 机身的静态特性分析
• 3.1 有限元模型的建立
• 3.2 单元类型的选取
• 3.3 单元的划分
• 3.4 边界条件
• 3.5 材料特性
• 3.6 计算结果分析
• 3.7 改进后的机身结构与应力及变形状况
• 3.8 本章小结
• 4 模态分析与动力修改
• 4.1 模态分析概述
• 4.2 模态分析理论介绍
• 4.3 结构动力修改的介绍
• 4.4 机身的模态分析结果
• 4.5 机身结构的动力修改
• 4.6 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 论文的结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献