立式合模機(jī)構(gòu)力學(xué)性能分析.pdf

1、立式合模機(jī)構(gòu)以下簡(jiǎn)稱合模機(jī)構(gòu)，為快速生產(chǎn)設(shè)備，能夠通過(guò)模具實(shí)現(xiàn)不同形狀產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)的重要機(jī)械制造設(shè)備，主要有立式橡注機(jī)、立式壓鑄機(jī)和立式注塑機(jī)等，其核心部件為合模機(jī)構(gòu)。作為主要承載部件的合模機(jī)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(jī)器自重與造價(jià)。由于合模機(jī)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(jī)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(duì)合模機(jī)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)性能分析，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行疲勞壽

2、命計(jì)算，并通過(guò)合模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高其使用壽命。
　　 本文對(duì)合模機(jī)構(gòu)的工作狀況作了研究，針對(duì)影響合模機(jī)構(gòu)正常使用的破壞現(xiàn)象和立式合模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究探索出適合合模機(jī)構(gòu)的快速建模分析方法。通過(guò)橡膠注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)的數(shù)值分析，找出了機(jī)構(gòu)失效原因，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)合模機(jī)構(gòu)的基本零件進(jìn)行了基于正交實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化計(jì)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(guó)內(nèi)外立式合模機(jī)構(gòu)分析研究的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了合模機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段、分析方法，指出了采用有限元法進(jìn)行數(shù)值分析的必要性。
　　 2、根據(jù)立式合模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作狀況，探索合模機(jī)構(gòu)快速建模方法，得到了適合合模機(jī)構(gòu)特點(diǎn)的簡(jiǎn)易模型，有效提高了計(jì)算效率，為相關(guān)企業(yè)建立與合模機(jī)構(gòu)有關(guān)的CAE仿真規(guī)范打下了基礎(chǔ)。
　　 3、合模機(jī)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(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易模型，利用

4、Hypermesh進(jìn)行有限元前處理，采用MSC.patran/marc對(duì)合模機(jī)構(gòu)進(jìn)行接觸非線性力學(xué)分析，應(yīng)用強(qiáng)度理論對(duì)合模機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件進(jìn)行了校核。
　　 4、根據(jù)有限元分析結(jié)果，計(jì)算應(yīng)力幅值，通過(guò)應(yīng)力-壽命法計(jì)算合模機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件的疲勞壽命，解釋了實(shí)際工程中合模機(jī)構(gòu)零件失效的原因。
　　 5、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成了橡注機(jī)在不同工況下，其合模機(jī)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(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比

5、較分析，驗(yàn)證了橡注機(jī)合模機(jī)構(gòu)力學(xué)分析的正確性及本文關(guān)于立式合模機(jī)構(gòu)分析的快速建模方法的有效性。
　　 6、基于正交實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化分析。對(duì)合模機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件按照正交試驗(yàn)方法安排試驗(yàn)，用數(shù)值仿真技術(shù)獲得所有優(yōu)化分析所需的的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)的級(jí)差分析結(jié)果，研究試驗(yàn)范圍內(nèi)參數(shù)對(duì)合模機(jī)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(jì)方法，合理優(yōu)化了合模機(jī)構(gòu)，提高了合模機(jī)構(gòu)的使用壽命。
　　 本文探索出了立式合模機(jī)構(gòu)力學(xué)分析的快