針對液壓墊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

《針對液壓墊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、對上述一=種r：況，采用ANSYS進行有限冗分相對于液壓墊頂平面整體變形很小，可以忽略不計，析，取T況一的液壓墊頂平面向變形等值線圖，如因而可以降低頂板的厚度，而增加抗彎筋板的厚度圖3所示，并將各丁況的結(jié)果列表1所示。或數(shù)量，以達到更加均勻的應(yīng)力分布，具體將在后面詳述。#—===、＼、(4)從_三種工況下頂板的應(yīng)力情況來看，頂板＼應(yīng)力均較為富裕。從最為惡劣的況一的有限元計算結(jié)果來看，側(cè)圍筋板3、6應(yīng)力均較小，其大部分＼應(yīng)力為l8～37MPa，較為富裕，因此可減小該處筋板厚度。＼＼吾／＼3優(yōu)化設(shè)計方案岡3丁況一下液A壓一B

2、墊!C頂一D平E面Fz向G一H變一形工一等值線圖根據(jù)上文的分析結(jié)論，給出兩種優(yōu)化方案。方案44322l100表1有限元計算結(jié)果一：液壓墊結(jié)構(gòu)保持不變，改變板料的厚度；方案二：部分改變板料的厚度，長邊方向增加筋板。I況頂平面變形頂板虛力最大頂板大部分整體大部分，mm應(yīng)力，MPa應(yīng)力／MPa應(yīng)力／MPa3．1優(yōu)化方案一詳解(1)降低頂板1厚度(原板厚65mm)，取大部分0．405318—3656-113應(yīng)力為70MPa(Q235鋼板許用應(yīng)力lI)，則其厚度町0．264515-3044-77降為：65x、／745(mm)(經(jīng)驗

3、公式)。0．1053【7—3533-66(2)增加筋板2、4、5的厚度(原板厚40ram)和高度，增加液壓墊油缸安裝面至液壓墊頂平面高度，有限冗計算結(jié)論分析：考慮到設(shè)計空間，該尺寸南305mm增加至375mm。(1)從三種工況的計算結(jié)論來看，工況一為最惡按上述經(jīng)驗公式，取大部分應(yīng)力70MPa，板料厚度可劣]況。根據(jù)圖3所樂z向變形等值線圖可知，液壓墊頂平面周邊相對中間向下變形占=0．40ram，換算為增加為：40x、／T一50(1Tim)。撓度(K-~／L。其中，J為液壓墊長邊方向尺寸，In)，則(3)側(cè)罔筋板3、6受力

4、較小，減小側(cè)圍筋板的厚K=0．232mm／m(一1／4300mm／mm)。目前國內(nèi)液壓機度，取大部分應(yīng)力為70MPa，按_卜述的經(jīng)驗公式，則設(shè)計制造還沒有統(tǒng)一的家剛度標準，液壓機剛度該板厚度可降為：40x、一30(mm)。要求一般較機械壓力機要低(拉伸加工用通用壓力(4)筋板2、5底部材料幾乎無應(yīng)力，按i種計算機剛度在1／6000～1／6600fI)，根據(jù)對相關(guān)文獻檢索工況，可以改為矩形結(jié)構(gòu)，去掉底部伸出的冗余材和筆者T作中對多家國內(nèi)外知名液樂機生產(chǎn)廠家液料，但考慮到該部位需要承受液壓墊導(dǎo)軌部分反力，壓機梁和下梁的有限元

5、計算表明，液壓機下梁因Jt'k沿用原結(jié)構(gòu)。剛度取1／5000～1／6000比較合適，而對液壓墊剛度3．2優(yōu)化方案二詳解取值的計算日前還鮮有報道，因此筆者認為，液壓墊(1)取方案一的【1)、(3)、(4)與方案二相同。設(shè)計亦可取1／5000～1／6000剛度標準。因此本文所(2)-N加長邊方述液樂墊剛度略低于標準值。向的筋板數(shù)量，筋板(2)1一況一的大部分應(yīng)力值也較大，油缸支撐處厚度取30ram，原筋筋板2、4、5(如網(wǎng)2所示)應(yīng)力集中較大，很可能會板2、4、5厚度不變。產(chǎn)生拉裂裂紋，應(yīng)注意坡口和焊接質(zhì)量。分析其原增加液壓

6、墊油缸安生彎曲壓裝面至液壓墊頂平2、4、5高面高度，由305ram從而減小增加至375mm。方案二的液壓岡4優(yōu)化方案二的液壓墊結(jié)構(gòu)大局部凹墊結(jié)構(gòu)如圖4所示。桿接觸而凹陷變形4對比分析對優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案一、二按前文所述的最惡劣工曲載荷，因而中間筋板厚度應(yīng)比側(cè)圍筋板要大，也可況一進行有限元計算，將結(jié)果列表2所示，兩種優(yōu)按本文所述優(yōu)化方案二，增加中間筋板的數(shù)量來增化結(jié)構(gòu)方案與原結(jié)構(gòu)的液壓墊重量對比如表3所強液壓墊的抗彎強度。示。(3)液壓墊油缸支撐面到液壓墊頂板的距離在滿足設(shè)計空間的條件下，取值越大越好。其原理是增表2優(yōu)化方案工況

7、一計算結(jié)果加了油缸支撐面的抗彎截面模量，從而減小該部位方案頂平面變撓度／頂板應(yīng)力最頂板大部分整體大部分筋板的彎曲應(yīng)力。形／mm(1Flm／mIt1)大應(yīng)力／MPa應(yīng)力／MPa應(yīng)力／MPa(4)本文所述的優(yōu)化方案達到了增加液壓墊剛0．341／50007327-4831-62度、滿足設(shè)計強度，同時減輕設(shè)計重量的優(yōu)化設(shè)計目0．311／55507224-4834-68標。(5)本文所述的經(jīng)驗公式計算預(yù)期板厚所對應(yīng)表3液壓墊重量對比的應(yīng)力值與其后的優(yōu)化設(shè)計方案算例很好地吻合，原結(jié)構(gòu)方案一方案二說明該公式基本可以應(yīng)用在對板料厚度取值

8、的估算中。重量／kg208418321964(6)所述的液壓墊設(shè)計的一些規(guī)律適用于機械分析可知，優(yōu)化方案一和優(yōu)化方案二的液壓墊壓力機氣墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。剛度均高于原結(jié)構(gòu)，其剛度在1／5000～1／6000內(nèi)，頂【參考文獻】板的最大應(yīng)力和整體大部分應(yīng)力基本等于預(yù)設(shè)值，[1]張清林，小松勇．伺服沖床的構(gòu)造及使用方法全析[J