液壓擺式剪板機分析與優(yōu)化.pdf

1、剪板機是采用合理的刀片間隙，借助運動的上刀片及固定的下刀片，對不同厚度的板料施加剪切力，使板料按規(guī)定的尺寸斷裂的金屬加工設(shè)備。目前國內(nèi)大部分剪板機研制過程還遵循傳統(tǒng)的設(shè)計方法，憑借設(shè)計人員的經(jīng)驗來確定設(shè)計參數(shù)，并借助經(jīng)驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗公式、手冊和圖表來完成剪板機設(shè)計，造成剪板機結(jié)構(gòu)設(shè)計本身存在較多缺陷和不足。論文以此為背景，以一款QC12Y-4×2500型液壓擺式剪板機為對象，研究了基于分析、試驗和優(yōu)化的剪板機數(shù)字化和輕量化設(shè)計方法。

2、>　　 論文首先介紹剪板機的組成和工作原理，計算了剪板機的力學(xué)參數(shù)，對床身和上刀架的受力狀況進行了分析，為剪板機有限元分析提供數(shù)據(jù);再進行液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算，確定相應(yīng)的液壓元器件。
　　 其次，建立剪板機床身和上刀架三維模型;分別在施加均布載荷和模擬實際剪切過程施加移動載荷兩種工況下，對剪板機進行靜力學(xué)分析;通過對兩種結(jié)果比較，表明移動載荷工況更加實際反應(yīng)了板料剪切過程對剪板機的影響。
　　 對床身進行了模態(tài)分析，找

3、出了床身前十階固有頻率及相應(yīng)的振型，比較剪板機的工作頻率和固有頻率，找出了床身易疲勞破壞的區(qū)域。
　　 在分析基礎(chǔ)上，對剪板機床身進行了四種不同工況的應(yīng)力應(yīng)變試驗，通過將試驗測試數(shù)據(jù)與有限元計算數(shù)據(jù)進行對比分析，驗證了有限元方法在剪板機結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用的可靠性。
　　 論文最后對剪板機床身和上刀架進行了基于制造工藝約束的拓撲優(yōu)化，得到剪板機在剪切時床身和上刀架上的傳力路徑以及最佳材料分布，結(jié)合之前的靜力學(xué)分析結(jié)果，給出了剪