伺服壓力機(jī)整機(jī)有限元分析與機(jī)身的結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、輕量化，高精度成形已經(jīng)成為21世紀(jì)材料加工成形的主題。傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的需求。而伺服壓力機(jī)的研發(fā)成功，并伴隨著其所特有的可以根據(jù)加工工藝任意優(yōu)化滑塊運(yùn)動(dòng)曲線這一特點(diǎn)以及高精度、低噪音、耗能少等巨大的優(yōu)勢(shì)，必將引領(lǐng)21世紀(jì)材料加工成形的潮流。
　　 本文首先基于虛擬樣機(jī)技術(shù)提出了伺服壓力機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，并在傳統(tǒng)曲柄壓力機(jī)的基礎(chǔ)上提出了伺服壓力機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到了伺服壓力機(jī)的主要零部件尺

2、寸，并建立了零部件以及整機(jī)的三維模型。但是經(jīng)驗(yàn)不等于科學(xué)。運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)的伺服壓力機(jī)還需要用科學(xué)的方法來(lái)校核。本文緊接著就對(duì)伺服壓力機(jī)的整機(jī)進(jìn)行有限元分析。并得到了位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)在各個(gè)零部件以及整機(jī)中的分布情況。由于前人的分析都是基于一定簡(jiǎn)化假設(shè)基礎(chǔ)上的單個(gè)零件的分析，因而本文對(duì)伺服壓力機(jī)整機(jī)的有限元分析不僅更真實(shí)的模擬了現(xiàn)實(shí)情況，而且可以根據(jù)從分析結(jié)果中提取的滑塊、墊板的位移曲線對(duì)模具進(jìn)行補(bǔ)償，提高成形件的精度。大自然中到處

3、體現(xiàn)了最優(yōu)設(shè)計(jì)的概念。最優(yōu)設(shè)計(jì)也一直是我們追求的目標(biāo)。在第四章對(duì)占有伺服壓力機(jī)大部分重量的機(jī)身進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)。前人對(duì)機(jī)身的輕量化設(shè)計(jì)方法主要是零階優(yōu)化，本文在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了一階優(yōu)化。最終機(jī)身重量減輕了19.6%。本文最后根據(jù)伺服壓力機(jī)整機(jī)的有限元分析以及輕量化設(shè)計(jì)的結(jié)果，對(duì)最初的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。對(duì)改進(jìn)后的模型進(jìn)行模擬，不僅得到了合理的應(yīng)力場(chǎng)分布情況，而且在在機(jī)身重量減輕15.5%，整機(jī)總重量減輕11.7%的情況下，伺服壓力機(jī)的角剛度