制件-模具-裝備系統(tǒng)機(jī)械耦合剛度研究.pdf

1、本文是基于塑性成形理論及其工藝要求，采用有限元法進(jìn)行制件-模具-裝備系統(tǒng)機(jī)械耦合靜態(tài)分析、預(yù)緊分析以及模態(tài)分析，進(jìn)而提出了制件-模具-裝備系統(tǒng)機(jī)械耦合設(shè)計(jì)、分析和綜合優(yōu)化法。
　　 精密塑性成形是塑性加工技術(shù)發(fā)展的重要方向。精密塑性成形以精密塑性成形工藝系統(tǒng)為前提，包括精密塑性成形工藝、模具及裝備，其中，模具和裝備對(duì)成形件的精度具有關(guān)鍵作用。液壓機(jī)機(jī)身是壓機(jī)的重要組成部分，其承載能力和變形大小及其動(dòng)態(tài)性能將直接影響產(chǎn)品精度及模具

2、的使用壽命。
　　 因此，為了以合理的模具與裝備成本，達(dá)到制件或零的精度要求，有必要以制件或零件的精度為約束條件，對(duì)制件-模具-裝備系統(tǒng)進(jìn)行耦合剛度分析、設(shè)計(jì)和綜合優(yōu)化，以期實(shí)現(xiàn)精密塑性成形工藝系統(tǒng)的硬件精良化。文中以反應(yīng)堆安全殼生產(chǎn)線上的4套成型模具與rHP22-4000型成形液壓機(jī)為基礎(chǔ)對(duì)塑性成形工藝系統(tǒng)進(jìn)行了研究。
　　 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)，分別將套模具與THP22-4000液壓機(jī)機(jī)身進(jìn)行耦合建模，再利用ANSYS Wo

3、rkbench軟件采用節(jié)點(diǎn)耦合的方法對(duì)耦合模型的各個(gè)裝配部件進(jìn)行自由度耦合，使得耦合模型更符合實(shí)際設(shè)備，模擬結(jié)果更加真實(shí)。耦合分析結(jié)果表明：隨著模具占工作臺(tái)面積或模具的合模高度增大，耦合模型的應(yīng)力集中現(xiàn)象減少，并且最大等效應(yīng)力值降低，壓機(jī)機(jī)身變形就越小，耦合剛度越高，同時(shí)設(shè)備的加工精度越高。
　　 通過(guò)對(duì)快鍛液壓機(jī)的機(jī)架進(jìn)行模態(tài)分析，得到了機(jī)架的前六階固有頻率及相應(yīng)的固有振型等動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。結(jié)果表明：THP22-4000液壓機(jī)具

4、有合理的動(dòng)態(tài)參數(shù)，不會(huì)發(fā)生共振及噪聲污染，符合設(shè)計(jì)要求；機(jī)架不僅有前后，上下及左右方向的彎曲振動(dòng)，而且有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這些振動(dòng)將影響機(jī)架的強(qiáng)度、降低剛度，影響鍛件的精度及模具和液壓機(jī)的使用壽命，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)增加局部剛度來(lái)抑制這些振動(dòng)的影響。
　　 制件-模具-裝備系統(tǒng)機(jī)械耦合剛度研，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多部件、組合機(jī)身的整體、全面的研究。解決了部件間的接觸問(wèn)題。解決了因壓機(jī)和模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的獨(dú)立分離設(shè)計(jì)，引起的壓機(jī)和模具的生產(chǎn)成本高，