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Y28-500T双动拉伸机机身的有限元分析与优化设计开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

液压机是一种利用液体传动以实现各种压力加工工艺的机器。随着各种新技术和新工艺的推广,液压机在实际工程中的应用越来越广泛[1],尤其是塑性加工领域,已经成为工业生产中不可或缺的设备。液压机目前主要应用在航空航天、船舶以及塑性加工成型等方面的冷热模锻、自由锻造和板材冲压等;也用于粉末制品行业,非金属材料的压制成形等。

经过长期的使用与发展,液压机技术的不断进步和革新,液压机的加工吨位也越来越高[1]。在21世纪,自由锻造液压机得到了高速发展。随着数控系统的不断提高和高压油索的发明,锻压精度得以不断提高,大型液压机的吨位得以不断突破。目前,世界上已投产的亲控制系统自由锻液压机已达到185MN,具有高速度(提高每分钟的行程次数)、高精度、故障自动诊断等功能[2]。

我国对液压机技术的研究相对来说比较晚,当时由于建国初期技术和理论知识的局限性,我国液压机技术发展比较缓慢,因此开始学习消化国外技术,走上了从仿制到独立研发的道路[1]。与国外技术相比,我国的液压机行业整体依旧存在着很多不足。我国液压机本体的整体设计水平还比较落后,尽管一些大中型企业在某些重要的液压机本体设计工作中,对其关键部件已经采用了有限元分析方法和优化设计方法,但是对于那些典型结构的液压机产品,绝大部分生产厂家和设计单位基本上还沿袭着传统的设计方法[3]。传统设计方法把零件模型进行简化,粗略估计零件的各种特性,很难保证计算的精度和可靠性[4]。用传统的设计方法设计出来的机身结构存在诸多问题。

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2. 研究的基本内容与方案

液压机的机身结构是液压机结构的重要组成部分,支承着主缸、滑块等部件,承受着传给它的各种力和力矩,并且液压机的使用条件十分恶劣,受力状况非常复杂。因此机身应有足够的弯曲刚度,以使装在其上的有关机构之间的相对位置在液压机工作时变形最小;机身也应有足够的强度,以保证其有足够的可靠性与寿命,立柱等主要部位在使用期内不应有严重变形和开裂。同时,为应对激烈的市场竟争,降低液压机的制造成本和使用成本,就要使液压机机身在满足上述条件时质量尽可能的轻[7]。

最早对液压机机身的设计研究是根据材料力学的方法,该方法常把机身简化成平面框架,将横梁简化成简支梁,然后计算立柱和横梁的刚度和强度,这样设计出来的机身很难保证计算的准确度和可靠性。计算机技术和有限元方法的出现和发展,使液压机的设计更科学[9]。

本文采用有限元法,对y28-500t双动拉伸机的机身结构进行静态特性分析,进而从有限元分析结果出发,进行机身结构尺寸优化设计,以确定合理的设计方案[8]。拟采取的步骤如下所示:

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅资料以及相关文献,英文文献阅读与翻译工作,完成开题报告

第4-6周:完成机身主要部件的三维建模

地7-9周:完成机身有限元分析

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4. 参考文献(12篇以上)

参考文献如下所示:

【1】周海强.120t液压机设计及关键部件性能分析[d].燕山:燕山大学,2017.

【2】曾丁飞.四柱式液压机有限元分析与优化[d].合肥:合肥工业大学,2016.

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