重型等溫鍛造液壓機(jī)剛度研究與檢測(cè).pdf

1、等溫鍛造液壓機(jī)是大飛機(jī)、航空、軍工制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，隨著我國航空航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，如何加工出符合需求的高精度鈦合金鍛件成為了一大難題。等溫鍛造液壓機(jī)的制造就是為了完成鈦合金模鍛工藝的重要裝備。而如何制造出高剛度的系列化機(jī)架裝備尤為重要。本文以THP11D-20000為試驗(yàn)對(duì)象，對(duì)液壓機(jī)剛度檢測(cè)、有限元模擬、優(yōu)化方案、模態(tài)分析進(jìn)行了研究。
　　1.對(duì) THP11D-20000等溫鍛造液壓機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，制定機(jī)身剛度檢測(cè)規(guī)范，采用應(yīng)變片

2、檢測(cè)剛度，對(duì)200MN重型數(shù)控超塑性等溫鍛造液壓機(jī)樣機(jī)進(jìn)行聯(lián)機(jī)檢測(cè)，完成樣機(jī)在不同載荷下的剛度檢測(cè)，以驗(yàn)證重型整體組合框架式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。用數(shù)學(xué)方程的形式表達(dá)機(jī)身關(guān)鍵性部件的變形特征，得出非線性曲線。
　　2.建立液壓機(jī)—模具耦合模型，通過有限元分析法得到液壓機(jī)在滿載狀況下的剛度、強(qiáng)度；并將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比較，通過對(duì)比所得結(jié)果可以驗(yàn)證出設(shè)計(jì)模型及模擬分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　3.通過對(duì)液壓機(jī)兩個(gè)重要的部件可

3、改善參數(shù)的分析，分別在組合上下橫梁確定下4個(gè)影響因素較大的優(yōu)化變量。運(yùn)用Box-Behnken Design(BBD)設(shè)計(jì)方法得出響應(yīng)面模型的擬合方程及方差分析，并分別以撓度和質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)。上橫梁撓度降低了0.256mm。下橫梁撓度降低了0.012mm。上橫梁質(zhì)量降低了3.92 t。下橫梁質(zhì)量降低了39.31 t。
　　4.對(duì) THP11D-20000等溫鍛造液壓機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析。首先，介紹了有限元模態(tài)分析的概念、理論，再利用 W

4、orkbench分別對(duì)液壓機(jī)預(yù)緊狀態(tài)和滿載預(yù)緊狀態(tài)下的整體機(jī)架進(jìn)行有限元模態(tài)分析，得到了機(jī)架的前六階模態(tài)的固有頻率和相應(yīng)的固有振型，并對(duì)各個(gè)狀態(tài)下的前六階固有頻率和振型進(jìn)行了詳盡的分析和評(píng)價(jià)。機(jī)架整體的剛度和質(zhì)量分布較為均衡，無明顯的薄弱部位和過剩部位，只需在維保時(shí)注意大小拉桿的預(yù)緊力。地腳螺釘在五階振型中出現(xiàn)應(yīng)力交替變化的現(xiàn)象，材料可能會(huì)開裂或疲勞斷裂。各階固有頻率都在5~17Hz，屬于次聲波范圍，會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，因此，應(yīng)注意防護(hù)噪