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          數控折彎機結構設計15:計算結果分析-行業新聞-江蘇力威剪折機床有限公司-

          行業新聞

          數控折彎機結構設計15:計算結果分析
          發布時間:2020-05-15 02:46:11瀏覽次數:
          計算結果分析
           
          根據以上這些特性參數選用 ANSYS10.0,選用 STRUCTURAL 下的STATIC
          進行分析,計算結果如表 2.1。(位移的結果單位為 mm,應力的單位為 MPa。)
           
          表 2.1 機身靜態分析結果
           
          結果類別 最大值 Max出現的位置 最小值 Min出現的位置
          總位移 1.996 液壓缸上方 0 機身底部
          X方向的位移 0.148 工作臺及后地腳 -1.438 液壓缸上方
          Y方向的位移 1.468 液壓缸最前面 -0.513 工作臺
          Z方向的位移 0.168 工作臺右側 -0.169 工作臺左側
          Von mises應力 319 工作臺與機身聯結處 0.014 油槽
          a. 變形場分析
          經過 ANSYS 計算分析得到的機身的總體位移分布、X 方向的位移分布、Y 方向的位移分布、Z 方向的位移分布以及喉口處的位移分布分別如圖 2.4、2.5、2.6、2.7、2.8 所示。
           
          圖 2.4 機身總位移云圖

           
           

          圖 2.5 機身 X 方向位移云圖 圖 2.6 機身 Y 方向位移云圖

           
           
           
          圖 2.7 機身 Z 方向位移云圖 圖 2.8 機身喉口處位移云圖
           
          從上面一系列云圖可以看出,折彎機工作時,機身變形的最大位移為1.996mm,位置在液壓缸的頂部;喉口的變形從上至下大致是從 0.862 mm 變化到 0.826mm。根據結果,可以看出,機身的上半部分變形比較大,尤其是前半部分的變形量較大,往下隨后逐漸降低。變形的趨勢符合工作的實際情況,結果也比較合理。
          b. 應力場分析
          機身的 von mises 應力云圖和喉口的 von mises 應力云圖分別如圖 2.9、2.10
          所示。
          最大的應力值為 319MPa,位置在液壓缸固定板與側板連接的底部以及工作臺與機身聯結處。分析認為,產生這么大應力的原因是因為這些部位焊接比較密集,我們在分析的時候是默認為焊接部位的強度與鍛件強度相同,而實際過程中它們的強度相差較大,而且考慮到在實際工作中,這些部位并不會產生疲勞斷裂,所以我們不太關注這個應力值。

           
           

          圖 2.9 機身的 von mises 應力云圖 圖 2.10 喉口的 von mises 應力云圖
           
          c. 小結
          經分析發現,機身的變形能夠滿足工作精度的要求,而喉口處下面部分應力較大,達到 169MPa,超出許用應力[σ]=160MPa。在實際的使用過程中,我們發現比較容易發生疲勞斷裂的部位也是在喉口處。因此我們應該采取措施對這一區域進行優化,盡量降低其應力值,保證強度,使其符合使用要求。所以在后面的優化過程中,我們將以喉口處的最大應力作為一個約束條件。
           

          2.5 滑塊的靜態特性分析

           
          2.5.1 滑塊實體模型的簡化
           

           
           
          滑塊是由一些不同厚度、不同形狀的鋼板焊接組合而成的。在建模過程中, 忽略掉一些影響分析結果很小的細節,只保留滑塊的主體結構,簡化后的模型見圖 2.11。盡管從圖中可以看出,滑塊的幾何模型是關于中心面對稱,且材料屬性也對稱,但是滑塊要進行三種工況的計算,某些載荷是不對稱的,因此在建模過程中,沒有采用對稱性來進行建模。
          圖 2.11 折彎機滑塊的 CAD 模型

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