本文關(guān)鍵詞：BNC100型數(shù)控沖孔打字機結(jié)構(gòu)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(shè)備,由于其機身結(jié)構(gòu)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(zhì)量。因此,對機身結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計、分析以及改進,能夠縮短設(shè)計周期、降低生產(chǎn)成本,對工程實際應(yīng)用與學(xué)術(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)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(chǔ)上對該機型進行結(jié)構(gòu)改進,從而達到降低生產(chǎn)成本的目的。本文主要研究內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計,確定了沖孔打字機各部分的裝配關(guān)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(zhuǎn)變形角、喉口應(yīng)力的影響規(guī)律,為沖孔打字機結(jié)構(gòu)的改進奠定了基礎(chǔ)。(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(jié)構(gòu)共振供依據(jù)。(4)在保證機身強度與剛度的前提下,以結(jié)構(gòu)分析和模態(tài)分析為基礎(chǔ),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(jié)構(gòu)與模態(tài)分析。改進后沖孔打字機的結(jié)構(gòu)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(guān)鍵詞】：數(shù)控沖孔打字機 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 有限元
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(shè)備11-14
• 1.1.1 角鋼加工工藝11
• 1.1.2 角鋼加工設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)改進18-19
• 1.3 課題的來源、內(nèi)容及意義19-21
• 1.3.1 課題的來源19
• 1.3.2 課題研究內(nèi)容及意義19-21
• 第二章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計21-29
• 2.1 壓力機總體設(shè)計步驟21
• 2.2 技術(shù)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(shè)計22-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第三章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機結(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)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(jié)果與分析38-41
• 3.4 本章小結(jié)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(jié)果與分析45-47
• 4.3.1 模態(tài)分析結(jié)果45-46
• 4.3.2 結(jié)果分析46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第五章 BNC100型數(shù)控沖孔打字機的結(jié)構(gòu)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(biāo)及因素49-50
• 5.1.2 確定試驗因素水平50
• 5.2 試驗結(jié)果與分析50-53
• 5.2.1 試驗結(jié)果50
• 5.2.2 結(jié)果分析50-52
• 5.2.3 多元線性回歸方程的構(gòu)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(jié)56-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)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(jié)構(gòu)優(yōu)選[J];力學(xué)與實踐;2000年03期

，

本文編號：916843