双锥辊辗压机机架结构的有限元分析

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1、摘要双锥辊辗压机是一种的新型回转式锻压设备。机架是双锥辊辗压机的重要组成部分，它不仅是双锥辊辗压机主要零件的装配基体，而且还要承受机器的全部工作载荷。机架结构的合理设计对减轻双锥辊辗压机的重量，提高双锥辊辗压机的刚度，减小机械加工工时，提高产品质量等都具有直接的影响。传统的设计方法存在设计周期长、结构冗余、成本高、缺乏对结果的验证等诸多弊端。面对日益激烈的市场竞争，企业迫切地需要了解双锥辊辗压机工作状态下的应力应变分布规律，并在此基础上对双锥辊辗压机的结构进行优化。随着计算机技术的普及，有限元分析技术在工程设计和分析中得到

2、了越来越广泛的重视和应用，己经成为解决复杂工程分析计算问题的有效方法，是现代工程分析和设计流程的核心。本文根据数值计算中的有限元理论，运用ANsyS软件功能，对4000KN双锥辊辗压机的主要部件进行了结构有限元分析和优化设计，可为设计和制造提供可靠的数据，具有很大的经济意义和实用价值。本文介绍了双锥辊辗压机的工作原理、结构特点、设计方法及适用范围、有限单元法和结构优化的理论和方法、国内外双锥辊辗压机的研究现状、国内锻压设备机架结构有限元分析研究和应用现状。提出了双锥辊辗压机部件静态有限元分析和结构优化的思路，针对上横梁、下

3、横梁、立柱、拉紧螺栓等重要部件进行静态有限元分析，得到应力应变分布云图。根据有限元分析结果，对双锥辊辗压机主要部件进行结构改进，并对改进后的上横梁结构模型进行了优化分析。本文关于双锥辊辗压机机架结构有限元分析以及上横梁结构优化设计的研究工作，其分析思路和方法具有较大的通用性和工程实践价值，为新型回转式锻压设备的设计和改进提供了可靠的依据。关键词：双锥辊辗压机，横梁，立柱，拉紧螺栓，有限元法，结构改进，结构优化AbstractTwinc咖erollsaxialmillisanewrotaryforgingandpressin

4、gequil：lmerit．FrameworkiStheimportantingredientoftwinconerollsaxialmill．It’Snotonlythebaseprovidedforthemaincomponents．butal∞needbearthewholeserviceloadoftwinconerollsaxialmill．TherationaldesignforframeworkCallmaketheweightdecrease，maketherigidityincrease，makethee

5、xpenditureoftimereduce，makethequalityimprove．Therearemanydefectsexistintraditionaldesigningmethod,suchaslongperiods，structuralredundancy,highcostandlackofthevalidationetc．Alongwithdrasticcompetition,thecorporationsneedtocomprehendthedistributingruleofstressandstra

6、inoftwinconeroilsaxialmillinworkingconditionandexecutethestructureoptimizationbasedontheresults．Alongwiththecomputertechnologypopularization,thetechniqueoffiniteelementanalysis(FEA)gotmoreandmoreattentionpaidandapplicationsengineeringanalysisanddesign,whichhasbeca

7、meavalidmethodinsolvingcomplicated饥舀neeringproblems．Itisthecoreoftheprocessinthemodemengineeringdesign．ByadoptingthefiniteelementtheoryinnumericalvaluecomputationandutilizingtheftmctionofANSYSsoftware，thisarticleanalyzedthemainstructureof4000KNtwinconerollsaxialmi

8、ll．Itcanprovidereliabledatafordesignandmanufacturing．11lepaperintroducedworkprinciple，structurecharacteristic，designmethodandapplicationrangeoftwinconer