20mn數(shù)控鍛造液壓機(jī)數(shù)字化樣機(jī)設(shè)計(jì)說明畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-07 21:41本頁面
【正文】 鍛件偏置對應(yīng)力的影響較大，但對變形量的影響較小。、位移、變形量機(jī)架最大應(yīng)力最小應(yīng)力最大位移最小位移最大變形量無偏置0偏置0 固定橫梁應(yīng)力、位移、變形量橫梁最大應(yīng)力最小應(yīng)力最大位移最小位移最大變形量無偏置0偏置0注：表中應(yīng)力值、位移值是從應(yīng)力和位移云圖中得到的。 (a)應(yīng)力圖(GPa) (b)位移圖(mm) (a)應(yīng)力圖(GPa) (b)位移圖(mm) 工件無偏置時(shí)機(jī)架應(yīng)力和位移圖 (a)應(yīng)力圖(GPa) (b)位移圖(mm) 工件無偏置時(shí)固定橫梁的應(yīng)力和位移圖（2）鍛件偏置時(shí)應(yīng)力和位移變化。（7）定義輸出Outblock項(xiàng)目為GLSTAT、MATSUM、NODOUT、SPCFORC，輸出間隔8e6s。（6）定義仿真步長和仿真結(jié)束時(shí)間實(shí)際鍛打時(shí)，機(jī)架有效行程很短，即錘頭離工件很近，這一點(diǎn)很符合瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的條件，另外顯式動(dòng)力學(xué)分析的時(shí)間步長必須小于應(yīng)力波跨越網(wǎng)格中最小單元的時(shí)間，時(shí)間步長由下面公式確定： 其中，Δt為最小時(shí)間步長，lmin為最小網(wǎng)格長度，E為彈性模量，μ為泊松比，ρ為密度。 （4）機(jī)架下部橫梁受油缸活塞的作用力20MN，大小為公稱壓力除以受壓面積 (20MN/ m2)，采用Load_segment和Set_segment來定義。（2）。其中包含節(jié)點(diǎn)41382個(gè)，單元32792個(gè)。在建立有限元模型時(shí)，把機(jī)體上這些對于整體特性影響較小的局部特征予以簡化。材料類型為MAT_PLASTIC_KINEMATIC，稱為隨動(dòng)塑性材料。上、下模具采用普通鋼材，密度為7800Kg/m3，彈性模量210GPa，材料類型為剛性材料MAT_RIGID。機(jī)架、橫梁均采用鑄鋼ZG25Mn，其密度為7800Kg/m3，彈性模量210GPa，屈服應(yīng)力295MPa。因此本文把液壓機(jī)和鍛件這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)柔體、多體的動(dòng)力學(xué)模型處理，加載非線性的材料和接觸，以實(shí)際鍛打過程中測出的打擊速度作為初始條件，主要針對機(jī)架和固定橫梁，按鍛件位置是否偏置兩種情況建立有限元模型。這樣的處理方法和液壓機(jī)的實(shí)際工作情況相差甚遠(yuǎn)，得到的結(jié)果往往誤差較大。當(dāng)高壓液體進(jìn)入工作缸上部后，推動(dòng)柱塞，柱塞的下部球頭帶動(dòng)整體機(jī)架向下運(yùn)動(dòng)，通過固定在機(jī)架上的上模對鍛件實(shí)施打擊。機(jī)架和橫梁均采用鑄鋼件，材料為ZG25Mn，可整體鑄造，亦可分體鑄造組焊而成。，機(jī)架總體高度10m，主機(jī)包括整體機(jī)架上模鍛件下模固定梁工作缸回程缸柱塞8和活塞9以及其它輔助裝置。七、快鍛液壓機(jī)打擊碰撞動(dòng)態(tài)特性分析1. 快鍛液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)20MN快鍛液壓機(jī)屬于中小型液壓機(jī)，通常采用整體框架下拉式結(jié)構(gòu)。還對工作缸缸底圓角部分進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，得到了合理的圓弧過渡尺寸參數(shù)。由以上分析可知，進(jìn)油口開設(shè)在法蘭外緣并沒有對工作缸的應(yīng)力和變形產(chǎn)生太大影響，故該工作缸進(jìn)油口開設(shè)在法蘭外緣上是可行的。圖66和圖67為進(jìn)油口處的等效應(yīng)力、變形云圖。由于結(jié)構(gòu)的限制，20MN快鍛液壓機(jī)工作缸的進(jìn)油口開設(shè)在法蘭外緣上，充液孔(直徑225 mm)與高壓進(jìn)油孔(直徑112 mm)成130176。計(jì)算結(jié)果表明，缸底過渡圓弧半徑取值一般應(yīng)不小于液壓缸缸徑的八分之一，對于本項(xiàng)目研究的20MN快鍛液壓機(jī)，工作缸缸底過渡圓弧半徑取為120 mm。在液壓缸缸底圓角過渡區(qū)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，例如過渡圓弧半徑太小，或圓弧形狀過于復(fù)雜致使加工困難，粗糙度太差，有明顯刀痕，都會(huì)使缸底對應(yīng)力集中敏感，降低缸的疲勞強(qiáng)度，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意。由以上分析可知，20 MN快鍛液壓機(jī)工作缸選用缸底支承型式不但滿足該壓機(jī)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)要求，而且在受力和變形方面也是合理的，所以該工作缸滿足設(shè)計(jì)要求。 mm，出現(xiàn)在工作缸內(nèi)部側(cè)壁。圖64和圖65為法蘭支承型式工作缸的等效應(yīng)力和變形云圖。由以上分析可知，20 MN快鍛液壓機(jī)工作缸整體強(qiáng)度和變形基本滿足設(shè)計(jì)要求。由
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