T30数控转塔冲床的优化设计.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2011)06—0048—04T30数控转塔冲床的优化设计阮康平。潘志华。严伟：(1．江苏扬力数控机床有限公司，江苏扬州225127；2．南京航空航天大学机械工程学院，江苏南京210016)摘要：采用有限元方法对T30数控转塔冲床机身的强度、刚度和自身模态做了计算分析，在此基础上，对机身进行了优化设计。优化机身比原机身节约材料20％左右，在有效降低生产成本的同时，也为冲床的合理设计提供了借鉴。关键词：机械制造；机身；优化；数控转塔冲床；有限元中图分类号：TG315．5文献标识码：B1引言证机身安全的强度和刚度的前提下，相比原机身

2、，优数控转塔冲床集机、电、液、自动化技术于一体，化后的机身节约钢材1983kg左右。在有效降低生产带有自身的模具库和自动换模装置，通过数控编程成本的同时，也为今后冲床的合理设计提供了借鉴。能实现板料的快速移动和定位，能够依次进行冲裁、拉延、压印等多道工序的加工，具有加工效率高、生2原机身有限元分析产柔性好、冲压精度高、重复精度高等特点。数控转2．1机身应力分析塔冲床是目前使用最为广泛的金属板材成形高端设机身主要受到自身重力和液压系统产生的冲压备，被广泛应用于电力、汽车、航天航空、电子等行力的作用，本文的计算结果均在冲床产生最大工作业，在工业生产中起着重要作用

3、。压力300kN的512况下获得。机身整体应力云图如图锻压机械向着高速度、高精度、高效率和轻量化1所示。的方向发展。数控转塔冲床机身设计从材料力学的机身危险点应力和机身最大变形的校核，到有限元法的使用和数值模拟技术的引入对其进行模态分析和动态响应分析，使机身的设计水平有了很大的提高。国外早在上世纪80年代就已经将有限元法应用到冲床的设计上来，现在机身设计已基本趋于成熟，主要的研究方向在于如何降低振动和噪声以提高其功能。国内，冲床机身的设计相当一段时间主要采用图1机身整体应力云图传统材料力学的方法。近年来，国内不少企业认识到在300kN工作载荷作用下，机身具有

4、很好的强了优化设计的重要性，纷纷与各高校、研究院所合作，引进有限元数值模拟技术，做转塔冲床机身优化度，机身平均应力在10MPa以下，机身喉口、冲压头设计。但这些设计对机身静态研究较多，动态研究较安装板和两侧板顶部处的应力相对较大。喉口位置最大应力达到29MPa，产生在图2中的A处。应力云图如图2所示。数控机床有限公司T30数控目，分别从机身静态力学性由于直接受到工作压力的冲击作用，冲压头安床机身进行优化设计。在保装板上产生了较大的应力，最大应力达到133MPa，产生在图3中的B处。应力云图如图3所示。两侧板顶部也承受了较大的拉应力，最大应力硕士在读，工程师，

5、从事数控板材加工达到32MPa，产生在图4中的c处。应力云图如图4所示。文章编号：1672—0121(2011)06—0052—02曲柄压力机摩擦离合器顶杆的稳定性计算分析张学银-。张寒：(1．徐州锻压机床厂集团有限公司技术中心，江苏徐州221116；2．江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：对曲柄压力机摩擦离合器结构分析，提出了离合器顶杆的稳定性校核的必要性，给出了离合器顶杆稳定性的计算方法和计算实例。提出应尽量将离合器顶杆设计成中粗杆，其临界力可通过提高材料的屈服强度极限来增大。关键词：机械制造；顶杆；离合器；曲柄压力机中图分类号：TG315

6、．5文献标识码：B1引言在曲柄压力机传动系统中，离合器是最重要的部件。大型机械压力机一般用摩擦离合器，摩擦离合器的结构形式很多，图1所示为一种常用的盘式刚性联锁的摩擦离合器。图中左端是离合器，右端是制动器，它们间用顶杆3刚性联锁。离合制动器主要由气缸1，活塞2，摩擦片4，空心传动轴5，刹车体6，制动摩擦片7，弹簧8等组成。总成动作原理：压缩空气进入离合器气缸，向右推动活塞，使空心传动轴内的顶杆向右运动，压缩制图1摩擦离合制动器总成结构动作可靠，操纵系统简单，动作迅速，其中动弹簧，于是制动器松开，离合器摩擦片被压紧，飞顶杆作用十分关键。顶杆一旦出现问题，将会使

7、离合轮可带动从动轴转动，当双联电磁阀断电后，离合器气缸与大气相通，在制动弹簧的作用下，顶杆向左运器动作失灵。由于飞轮轴为空心轴，顶杆直径受到轴孔尺寸限制，加之受压力机上横梁宽度及传动结构动，离合器脱开，制动器摩擦片被压紧，产生制动作的限制，顶杆长度不能太短，因此，校核它的稳定用，迫使从动部分停止运动。性非常必要。收稿日期：201I-08—02作者简介：~(1966一)，男，高工'从事压力机设计研究2受力模型及计算公式OptimizeddesignofT30CNCturretpunchpressRUANKangping，PANZhihua，YANWei(1．J

8、iangsuYangliCNCMachineTool