应用于现场的折弯机变形检测及折弯机优化
折弯机是广泛使用的弯曲设备,其机身的强度和刚度直接影响工件的加工质量和加工精度。针对折弯机的结构设计,传统的方法通常采用应力校核,或按照材料力学、结构力学理论,采用大量简化基础上的计算方法。由于对研究对象的受力情况分析得不够透彻,不能得到准确的计算结果,更不能根据应力分布情况来确定其结构,从而造成了不必要的浪费,通常只能得到一个可行却并非最优的设计方案。
本文以天水锻压机床厂3200t折弯机为研究对象,使用大型通用化有限元软件ANSYS作为分析工具,分别对折弯机的滑块、机架、工作台三大部件进行了有限元分析,并对每一部分结构进行了优化设计。首先,对折弯机的三个部件分别建立了三维结构模型,得出了各个部件的刚度及其强度情况,为后续的优化提供依据。然后根据有限元分析的结果,结合折弯机的工作特点,改进了折弯机的结构,使得其刚度和强度得到了提高。其次,利用ANSYS有限元分析方法,编写折弯机的滑块、机架、工作台的优化程序,并分别对其进行了优化。优化结果表明,不仅弥补了折弯机结构上的缺陷,提高了自身的刚度和强度,而且使得产品的用料更为节省,成本有了明显的降低。再次,文中还针对折弯机的机架设计了一套变形检测系统,它便于安装在工作现场,可以随时检测机架的变形和受力情况。通过对机架的全面测试,机架的各项性能指标均与有限元分析数据相符,证明对折弯机进行有限元分析是成功而有效的。
最后,本文基于有限元的分析方法,为企业今后折弯机的设计和制造技术提供了理论参考依据。对今后折弯机结构的分析和设计,具有一定的启发和推动作用。
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