本文關(guān)鍵詞：250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化及工藝應(yīng)用數(shù)值模擬　出處：《機(jī)械科學(xué)研究總院》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：輥鍛加工以其具有易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高、材料利用率高、成形載荷偏小、工件質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。輥鍛工藝在研究人員努力下得到快速發(fā)展,但輥鍛機(jī)發(fā)展則相對(duì)緩慢。目前國(guó)外已經(jīng)有相對(duì)成熟的伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī),但將伺服技術(shù)應(yīng)用在輥鍛機(jī)主機(jī)驅(qū)動(dòng)上的研究和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道。本文主要研究?jī)?nèi)容有:(1)設(shè)計(jì)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)的樣機(jī),包括伺服驅(qū)動(dòng)方案的選擇、技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)的布置;(2)基于虛擬樣機(jī)技術(shù),對(duì)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)分析。通過(guò)模擬輥鍛機(jī)四道次變形,得出機(jī)架和鍛輥的變形規(guī)律,并校核其剛度強(qiáng)度,找出薄弱位置,為后續(xù)優(yōu)化做準(zhǔn)備;(3)基于虛擬樣機(jī)技術(shù),對(duì)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)進(jìn)行模態(tài)和瞬態(tài)的動(dòng)力學(xué)分析,得出機(jī)身的固有頻率和相應(yīng)振型;(4)以輥鍛機(jī)機(jī)架質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo),基于正交實(shí)驗(yàn)對(duì)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)機(jī)架進(jìn)行優(yōu)化。分析不同參數(shù)組合下機(jī)架的受力變形,對(duì)機(jī)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn);(5)基于鍛輥轉(zhuǎn)速可伺服調(diào)節(jié)的特性,設(shè)計(jì)6061鋁的輥鍛工藝,探究鍛輥轉(zhuǎn)速對(duì)輥鍛力、輥鍛力矩、輥鍛功率等指標(biāo)和對(duì)工件的延伸系數(shù)和展寬的影響規(guī)律。研究結(jié)果如下:(1)設(shè)計(jì)的250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī),可在不同的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行輥鍛,其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍在0~150r/min;(2)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)的機(jī)架剛度為848k N/mm,大于許用剛度350k N/mm,機(jī)架最大有效應(yīng)力為161.74MPa,小于許用應(yīng)力167.86MPa;(3)250mm伺服驅(qū)動(dòng)輥鍛機(jī)的固有頻率為81.59Hz,大于電機(jī)工作頻率在41.7Hz,達(dá)到設(shè)計(jì)要求;(4)以輥鍛機(jī)機(jī)架質(zhì)量最小為目標(biāo),優(yōu)化得出六個(gè)參數(shù)取值:板材厚度12mm、立柱寬度68mm、上橫梁高度116mm、下橫梁高度132mm、機(jī)架厚度222mm、轉(zhuǎn)角半徑值38mm,其中提高上橫梁高度是提高機(jī)架剛度強(qiáng)度最經(jīng)濟(jì)的手段;(5)通過(guò)對(duì)6061鋁的輥鍛模擬,可以得出輥鍛力、輥鍛力矩、輥鍛功率都會(huì)隨著鍛輥轉(zhuǎn)速的增大而增大,鍛輥轉(zhuǎn)速?gòu)?0r/min增加到100r/min時(shí),輥鍛力增加了25%左右;輥鍛力矩增加29%左右;輥鍛功率增加11倍左右。
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG315

【參考文獻(xiàn)】

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