基于ANSYS多连杆压力机滑块锁紧装置参数优化设计.pdf

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1、基于ANSYS多连杆压力机滑块锁紧装置参数优化设计齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司(黑龙江161005)李慧茜通过ANSYSWorkbench软件对多连杆压力机滑ANSYSWorkbench静力学分析基本过程：导人块锁紧装置进行有限元分析，通过计算结果得到最DesignModeler以及其他CAD软件创建的几何模型佳设计参数，使该装置能够可靠锁紧滑块，保证人一添加材料信息一设定接触选项(如果是装配体)机安全，达到优化设计的目的。一设定网格划分参数并进行网格划分一选择分析类1．ANSYS软件介绍型一施加

2、载荷以及约束一设定求解参数(即设定要求解何种问题，哪种物理量)一求解一分析求解结随着计算机辅助工程(CAE)技术在工业应用果。领域中的广度和深度的不断发展，其在提高产品设计质量、缩短周期、节约成本方面发挥了越来越重2．多连杆压力机滑块锁紧装置工况分析要的作用。由于汽车制造企业对于人机安全的日益重视，目前流行的cAE分析软件主要有：现在压力机供货合同大多要求压力机具有滑块锁紧NASTRAN、ADINA、ANSYS、ABAQUS、功能，确保操作人员修模时滑块处于安全位置，与MARC、COSMOS等。ANSY

3、SWorkbench连杆机构构成双保险，为操作人员提供绝对可靠的Environment(AWE)作为新一代多物理场协同CAE安全保障。滑块锁紧装置结构如图2所示。仿真环境，其独特的产品架构和众多支撑性产品模一}3块为产品整机、多场耦合分析提供了非常优秀的系，统解决方案。ANSYSWorkbench产品设计流程，0＼_』／如图1所示。一—n1l1＼==lDesignXplorer8、图1AWE系统框_bAWE系统框主要包含以下3个重要模块：几I{J：L一<何建模模块(DesignModeler)、有限元分

4、析模’块(DesignSimulation)、优化设计模块(DesignXplorer)。以上3种模块将设计、仿真、优化集成于一[[[i-[厂／1jlallEIlI1体，便于设计人员随时进入不同功能模块间进行双已已向参数互动调用，使与仿真相关的技术人员、部图2滑块锁紧装置设计结构门、技术与数据在统一环境中协同工作。1．横梁2嘏快3．座板4．锁紧销5．气缸6．支座34。t2o12年1期霉俾铸造套oWo磊⋯热“加～工www．metolwofking／9．~O．com座板3用螺钉固定在横梁1上，支座6用螺栓固

5、由于一台压力机具备两套滑块锁紧装置，按照定在滑块2上。锁紧作用时，按动主操作面板上的滑块及附属装置重量共80t(8E5N)计算，给予支按钮，由气缸5推动锁紧销4向前运动，插入支座6座400kN(4E5N)，方向为一油。在“Solution上对应的锁紧孔内，完成锁紧动作。本装置为滑块”结果选项中添加“TotalDeformation”总变形量在两个位置上提供锁紧保障功能。每台压力机具备和“DirectionalDeformation”功向变形量，观察两套滑块锁紧装置。计算结果。在设计中要考虑连杆机构失效时

6、，由锁紧机构提取锁紧装置分析结果之一如图4所示。完全承担滑块本体及附加装置重量，确保锁紧装置变形在可接受范围内，不影响压力机的继续工作。基于以上考虑，需要优化的期望参数有：横梁1、滑块2主筋板强度、座板3及支座6钢板强度、螺钉所受剪切应力情况、锁紧销所受剪切应力情况。3．采用AntOdeskInventOr、ANSYSWorkbench软件进行分析(1)AutodeskInventor建立横梁、滑块及锁紧装置模型，AutodeskInventor与ANSYSWorkbench具有良好的软件接口，建模后可

7、以直接点击“附加模块”下的“ANSYSWorkbench”进入到分析界面，选择“StaticStructural”(静力学结构分析)图4模型有限元分析结果模块。(3)修改模型得到最优参数。通过不断修改基础操作本文不再赘述，需要特别注意的是，模型，逐步找到各期望参数的最优结果，使该装置在建模过程中应考虑主筋板结构，使模型具有更为达到可靠保障操作人安全的目的。简化的结构，为迅速而有效地分析做好准备。销轴的剪切力利用材料力学公式计算：(2)在“model”选项中给予模型材料定义一“StructuralStee

8、l”，使用25mm尺寸生成网格。横墨：丝：f：梁1给予“FixedSupport”固定约束，与座板3联接2×三(×10)方式选择“bonded”绑定，不能分开，不能滑动。同此处理滑块2与支座6的联接。销轴材料45钢，热处理T235，IT】353，螺栓生成网格后的模型如图3所示。材料35钢，热处理C35，[T]637，不断增加螺栓规格及销轴直径，直至得到安全的结果。4．结语目前，CAE分析的对象已由单一的零部件分析拓展到系统级的装配体，如飞机