發(fā)布時間：2017-09-25 10:33

  本文關鍵詞：BNC100型數(shù)控沖孔打字機結構分析與改進

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【摘要】：隨著我國鐵塔行業(yè)的發(fā)展,對于角鋼的需求量越來越大,同時,對于角鋼的加工要求也越來越高。開式壓力機是角鋼加工的常用設備,由于其機身結構的原因,在實際生產(chǎn)時會發(fā)生角變形,從而影響加工工件的質量。因此,對機身結構進行合理的設計、分析以及改進,能夠縮短設計周期、降低生產(chǎn)成本,對工程實際應用與學術理論研究都有重要的意義。本文以BNC100型數(shù)控沖孔打字機為研究對象,對其進行總體結構設計,采用有限元的方法對沖孔打字機進行強度、剛度以及模態(tài)分析,在此基礎上對該機型進行結構改進,從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。本文主要研究內容如下:(1)確定了沖孔打字機各部分的參數(shù),對其進行總體結構設計,確定了沖孔打字機各部分的裝配關系,獲得了整體裝配圖。(2)采用有限元的方法,對BNC100型數(shù)控沖孔打字機中間工位加載與偏心工位加載兩種工況進行結構剛度與強度分析。建立了沖孔打字機有限元分析模型,獲得了中間工位加載時,沖裁力對機身角變形與喉口應力的影響規(guī)律。對偏心工位加載進行分析,獲得了沖裁力對機身扭轉變形角、喉口應力的影響規(guī)律,為沖孔打字機結構的改進奠定了基礎。(3)對數(shù)控沖孔打字機進行模態(tài)分析,得到了前五階固有頻率和振型,前五階固有頻率分別為69.779Hz、86.173Hz、186.28Hz、193.21Hz、221.89Hz。通過模態(tài)分析,可確定沖孔打字機的振動區(qū)域,為沖孔打字機改進時避免結構共振供依據(jù)。(4)在保證機身強度與剛度的前提下,以結構分析和模態(tài)分析為基礎,采用正交試驗和最小二乘原理,獲得了沖孔打字機的優(yōu)化方案。優(yōu)化后的機身重量比之前減少了81.5kg。(5)根據(jù)優(yōu)化方案,建立了改進后的有限元分析模型,對改進后的沖孔打字機進行結構與模態(tài)分析。改進后沖孔打字機的結構強度、剛度和固有頻率均得到了提高,從而沖孔打字機的靜態(tài)和動態(tài)性能都有所提高。
【關鍵詞】：數(shù)控沖孔打字機 結構 設計 有限元
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG305
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 角鋼加工工藝與設備11-14
• 1.1.1 角鋼加工工藝11
• 1.1.2 角鋼加工設備11-14
• 1.2 開式壓力機的發(fā)展及研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 開式壓力機制造現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 開式壓力機結構分析15-16
• 1.2.3 開式壓力機模態(tài)分析16-18
• 1.2.4 開式壓力機結構改進18-19
• 1.3 課題的來源、內容及意義19-21
• 1.3.1 課題的來源19
• 1.3.2 課題研究內容及意義19-21
• 第二章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機總體結構設計21-29
• 2.1 壓力機總體設計步驟21
• 2.2 技術參數(shù)21-22
• 2.3 壓力機的總裝圖22
• 2.4 壓力機各部分的設計22-27
• 2.5 本章小結27-29
• 第三章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機結構分析29-43
• 3.1 有限元分析模型29-31
• 3.1.1 幾何模型29-30
• 3.1.2 材料參數(shù)30
• 3.1.3 單元類型及劃分網(wǎng)格30-31
• 3.1.4 接觸設置31
• 3.1.5 施加約束31
• 3.2 中間工位加載工況分析31-37
• 3.2.1 施加載荷31-32
• 3.2.2 結果分析32-37
• 3.3 偏心工位加載工況分析37-41
• 3.3.1 施加載荷37-38
• 3.3.2 結果與分析38-41
• 3.4 本章小結41-43
• 第四章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機模態(tài)分析43-49
• 4.1 模態(tài)分析理論43-44
• 4.2 有限元分析模型44-45
• 4.2.1 幾何模型44
• 4.2.2 材料參數(shù)與網(wǎng)格劃分44-45
• 4.2.3 約束施加45
• 4.2.4 擴展模態(tài)45
• 4.3 模態(tài)分析結果與分析45-47
• 4.3.1 模態(tài)分析結果45-46
• 4.3.2 結果分析46-47
• 4.4 本章小結47-49
• 第五章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機的結構改進49-57
• 5.1 沖孔打字機參數(shù)選擇49-50
• 5.1.1 試驗指標及因素49-50
• 5.1.2 確定試驗因素水平50
• 5.2 試驗結果與分析50-53
• 5.2.1 試驗結果50
• 5.2.2 結果分析50-52
• 5.2.3 多元線性回歸方程的構造52-53
• 5.3 機身優(yōu)化53-54
• 5.4 改進后有限元分析54-56
• 5.4.1 中間工位加載分析54-55
• 5.4.2 偏心工位加載分析55-56
• 5.4.3 模態(tài)分析56
• 5.5 本章小結56-57
• 第六章 結論與展望57-59
• 6.1 結論57
• 6.2 展望57-59
• 參考文獻59-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 史寶軍,鹿曉陽,王保嶺;開式壓力機床身有限元分析與結構優(yōu)選[J];力學與實踐;2000年03期

，

本文編號：916843