大型高速落料機(jī)落料過(guò)程的建模仿真
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- 大型高速落料機(jī)落料過(guò)程的建模仿真摘要：本文首先綜述了開(kāi)展數(shù)控板料開(kāi)卷矯平剪切生產(chǎn)線落料機(jī)落料過(guò)程的建模仿真與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究的背景和意義，并指出了用有限元方法可為重型機(jī)械的控制規(guī)范的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力的工具。選取了CAD三維造型軟件UG NX4.0和有限元分析軟件ANSYS建立了橫梁結(jié)構(gòu)的有限元模型，進(jìn)而對(duì)整體橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜、動(dòng)態(tài)特性分析，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出靜、動(dòng)態(tài)性能較為優(yōu)越的矩形橫截面結(jié)構(gòu)的橫梁。在數(shù)控板料開(kāi)卷矯平剪切生產(chǎn)線落料機(jī)的設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用有限元理論和模態(tài)分析理論，對(duì)落料機(jī)結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)性能做出分析預(yù)測(cè)并運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于新機(jī)床工作性能的改善、加工精度的提高、開(kāi)發(fā)周期的縮短和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)無(wú)疑是十分重要的。
關(guān)鍵詞：大型數(shù)控高速落料機(jī)；橫梁結(jié)構(gòu)；靜態(tài)分析；模態(tài)分析；拓?fù)鋬?yōu)化
1 引言
隨著現(xiàn)代加工制造業(yè)的發(fā)展，極端制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的戰(zhàn)略地位越發(fā)重要，針對(duì)微納米技術(shù)對(duì)零部件的機(jī)械加工已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注；目前，針對(duì)特大型零部件或機(jī)械的加工設(shè)備和工藝要求正方興未艾，新一代大型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生了很大變化。新一代的零部件設(shè)計(jì)理念催生了新一代的加工設(shè)備。落料機(jī)屬于鍛壓機(jī)械八大類產(chǎn)品中數(shù)控板料開(kāi)卷矯平剪切生產(chǎn)線的關(guān)鍵單機(jī)。其工作原理是板料在落料機(jī)主驅(qū)動(dòng)輥的驅(qū)動(dòng)下通過(guò)從動(dòng)輪將板料進(jìn)行送進(jìn)，然后進(jìn)行瞬間的落料及堆垛，是鋼鐵冶金行業(yè)必需的落料校正類設(shè)備，該單機(jī)設(shè)計(jì)的剛度與強(qiáng)度直接影響板料堆垛質(zhì)量與可靠性運(yùn)行。
與傳統(tǒng)的落料機(jī)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：一次能夠獲得尺寸較大的板料，滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中大型工件的坯料加工，能提高大型工件的質(zhì)量和材料利用率；并能大幅度地提高了大型工件的力學(xué)性能和可靠性[2]。針對(duì)上述大型工件加工工藝開(kāi)發(fā)的內(nèi)在迫切需求，開(kāi)發(fā)大型落料機(jī)（跨度超過(guò)16m）十分必要，該設(shè)備可應(yīng)用于鋼鐵冶金、汽車(chē)、造船等行業(yè)大型板材的加工配送，因此，該型設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代加工制造業(yè)的又好又快發(fā)展具有重要意義[3]。
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床產(chǎn)品也日益向著高速、高效、高精度和自動(dòng)化方向發(fā)展，良好的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能要求己經(jīng)成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的重要優(yōu)化指標(biāo)之一[4-7]。以有限元方法和模態(tài)分析理論為支撐的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，己經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本論文的課題來(lái)自山東宏康機(jī)械制造有限公司大型高速落料機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。針對(duì)項(xiàng)目研發(fā)的新型落料機(jī)的重要核心結(jié)構(gòu)件—橫梁，采用有限元分析方法，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)性能研究，進(jìn)而做出結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而為同類機(jī)床的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)提出一條優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)的路徑。
2有限元建模仿真...
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