立式合模機構(gòu)力學(xué)性能分析.pdf

1、立式合模機構(gòu)以下簡稱合模機構(gòu)，為快速生產(chǎn)設(shè)備，能夠通過模具實現(xiàn)不同形狀產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)的重要機械制造設(shè)備，主要有立式橡注機、立式壓鑄機和立式注塑機等，其核心部件為合模機構(gòu)。作為主要承載部件的合模機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)直接影響到生產(chǎn)效率、工藝性能、制品精度及機器自重與造價。由于合模機構(gòu)的工作合模力大、溫度高、承受循環(huán)交變載荷等，致使合模機構(gòu)中的零件易于破壞。目前在企業(yè)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱疲勞斷裂現(xiàn)象。因此有必要對合模機構(gòu)進行力學(xué)性能分析，對關(guān)鍵零件進行疲勞壽

2、命計算，并通過合模機構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，提高其使用壽命。
　　 本文對合模機構(gòu)的工作狀況作了研究，針對影響合模機構(gòu)正常使用的破壞現(xiàn)象和立式合模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，研究探索出適合合模機構(gòu)的快速建模分析方法。通過橡膠注射機合模機構(gòu)的數(shù)值分析，找出了機構(gòu)失效原因，并通過實驗驗證了數(shù)值分析的正確性。最后在該快速分析模型的基礎(chǔ)上，對合模機構(gòu)的基本零件進行了基于正交實驗的優(yōu)化計算，得到了令人滿意的結(jié)果。
　　 論文研究的內(nèi)容主要包括：

3、>　　 1、研究了國內(nèi)外立式合模機構(gòu)分析研究的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了合模機構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計手段、分析方法，指出了采用有限元法進行數(shù)值分析的必要性。
　　 2、根據(jù)立式合模機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點和工作狀況，探索合模機構(gòu)快速建模方法，得到了適合合模機構(gòu)特點的簡易模型，有效提高了計算效率，為相關(guān)企業(yè)建立與合模機構(gòu)有關(guān)的CAE仿真規(guī)范打下了基礎(chǔ)。
　　 3、合模機構(gòu)的力學(xué)性能分析。采用CAE數(shù)值模擬仿真技術(shù)，根據(jù)建立的立式合模機構(gòu)簡易模型，利用

4、Hypermesh進行有限元前處理，采用MSC.patran/marc對合模機構(gòu)進行接觸非線性力學(xué)分析，應(yīng)用強度理論對合模機構(gòu)的關(guān)鍵零件進行了校核。
　　 4、根據(jù)有限元分析結(jié)果，計算應(yīng)力幅值，通過應(yīng)力-壽命法計算合模機構(gòu)關(guān)鍵部件的疲勞壽命，解釋了實際工程中合模機構(gòu)零件失效的原因。
　　 5、實驗驗證。設(shè)計實驗方案，完成了橡注機在不同工況下，其合模機構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)變和位移的數(shù)據(jù)采集。根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值計算結(jié)果進行比

5、較分析，驗證了橡注機合模機構(gòu)力學(xué)分析的正確性及本文關(guān)于立式合模機構(gòu)分析的快速建模方法的有效性。
　　 6、基于正交實驗的優(yōu)化分析。對合模機構(gòu)的關(guān)鍵部件按照正交試驗方法安排試驗，用數(shù)值仿真技術(shù)獲得所有優(yōu)化分析所需的的試驗數(shù)據(jù)。從試驗數(shù)據(jù)的級差分析結(jié)果，研究試驗范圍內(nèi)參數(shù)對合模機構(gòu)關(guān)鍵部件的應(yīng)力幅值影響關(guān)系，從而得到一組最優(yōu)的設(shè)計方法，合理優(yōu)化了合模機構(gòu)，提高了合模機構(gòu)的使用壽命。
　　 本文探索出了立式合模機構(gòu)力學(xué)分析的快