新型压力机机身有限元分析与优化

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1、南京理工大学硕士学位论文新型压力机机身有限元分析与优化姓名：周平申请学位级别：硕士专业：机械制造及自动化指导教师：孙宇20070601硕士论文新型压力机机身有限元分析与优化摘要冲压产品的生产工艺多样化和灵活性以及柔性加工，要求冲压机床能够改变滑块的运动状态来实现冲压工件的成型，新型压力机床顺应了这一需求。本论文以有限元技术为基础，结合现代计算机技术，利用大型有限元分析软件ANSYS建立新型压力机机身力学模型，对机床机身进行有限元静、动态特性分析，并根据分析结果进行机身结构优化设计研究。其主要内容如下：首先，针对传统设计过程中造型选择

2、多以经验为主这一现象，本文通过对JA21-60S-1及JA21—60S-2两款机身造型分别进行静态特性分析并将分析结果进行比较，从数值分析的角度选出一种最佳造型，与此同时通过对选定造型的应力场、变形场、角刚度分析，获取该造型应力集中部位及其薄弱环节，为质量优化奠定基础。其次，通过对机床机身的模态分析，提取了机身的前十阶模态，并分析了各阶模态对压力机的影响，为动态性能优化奠定基础。再次，对机身进行动态响应分析，通过研究机身结构在给定动载荷激振下的响应，来了解压力机动态性能的优劣。第四，依据机身静态有限元、模态、动态响应分析结果，研究通

3、过有限元方法，在保证机床)JoT精度的情况下，降低床身自重，降低应力集中造成机身的疲劳破坏的可能性，优化机身的动态性能。通过对优化前后机身的动态响应分析结果进行比较，验证其优化效果。最后对论文的研究内容进行了总结和展望。关键词：压力机有限元静态特性模态动态响应优化设计硕士论文新型压力机机身有限元分析与优化AbstractThediversity,flexibilityofthetechniquesandtheflexibleprocessingofthepunchingproductsrequirespunchingmachinet

4、orealizetheformingofthepunchingpartsbythemeansofadjustingthemovementofslideblocks．andnewpressCanmeetthisrequirement．Thispaperisbasedonthetechnologyoffhlitcelement,combining州ththemodemcomputer,makinguseofANSYSwhichisthespecializedt'miteelementanalyzingsoftware．toestabli

5、shmechanicalmodelofthe丘ameforthenewpress，toanalyzetheframebothstaticallyanddynamicallyviafiniteelement．andtodesignandresearchtheframestructm'eproperlyonthebasisoftheanalysisresult．Themaincontentisasfollowing：。Firstly,thetraditionaldesignismainlybasedontheexperiences．In

6、thispaper,thestaticcharacteroftypeJA21—60S一1andtypeJA21-60S一2areanalyzed，andthestaticanalysisresultsarecompared．Basedontheresultsofthecomparison，thispaperchoosetypeJA21—60S·1asthebestmodel．Afteranalysisofthetypeonstressfield，distortionfieldandanglerigidity，thestresscon

7、centmtedpartsandtheweakonescanbefound．Allofthesesetasolidfoundationforitsqualityoptimization．Secondly,inmodalanalysis．thefirsttenmodalitiesoftheframea爬calculated．Aftertheanalysisontheinfluencetothepressundereachmode，asolidfoundationisthussetforitsdynamiccharacteroptimi

8、zation．Thirdly,throughthedynamicresponseanalysisontheframe，theresponseofframeundertheimpulsiveloadsarestudied，theadva