JS-500精整压力机机身结构有限元分析及改进设计
新型压力机机身有限元分析
式中： Ｉ ∞Ｉ 一——立柱的最大挠度值 ； ［ ６ ］ ——许用挠度值 ；
ｚ ——立柱产生弯曲变形的有效长度。 由图４可知 ， 立柱的最大挠 度值约为１ ． ７ ９ ６ ｍ ｍ，
即Ｉ ｎ ， Ｉ 一 ＝１ ． ７ ９ ６ ｍ ｍ； 立 柱有效弯 曲长度 Ｚ ＝２ ３ ７ ０ ，
集 中在 立 柱 的上端 ， 其 下端 与机 座连 接 ， 而且 ４个 立
柱变形相等 ， 所以， 在分析计算时把其中任意一个立 柱假设 为悬臂梁来研究 。在图 ４中可以看出各个截
面 的挠 度值 以及 立柱 的薄弱 部 位集 中在 立 柱与 滑块 上 端面 接触 的部 位 ， 其刚度 条件根据公式 （ １ ） 和 公 式（ ２ ） 判断 。
１ 压 力 机 的结 构 及 载 荷 分 析
顶式压力机有限元模型如图 ３ 所示 。
第ｌ ２期
蔺文 刚等 ： 新 型压力 机 机身有 限元分 析
６ １
３ ． ３ 压 力机 立柱 刚度分 析 由于该 压 力机 在偏 斜 载 荷作 用下 受 的水平 分 力
型， 对该 压 力机所 受 约束 和载荷 进行 了进 一步 处理 ， 并 进行 了有 限元 分 析 ， 对 其 立柱 的弯 曲刚 度 进 行 了
（ １ ． 甘肃交通职业技 术学院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ７ ０ ； ２ ． 国网甘肃省电力公 司刘家峡水电站 ， 甘 肃 临夏 ７ ３ １ １ ０ ０ ；
３ ． 甘肃省交通规划勘察设计 院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ） 摘 要： 以阴极铜 自动包 装生产线 中的下顶式压 力机作为研究对象 ， 利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ软件建立机身有 限元模 型并对其进
管路及电气系统装置联系起来构成完整的一体。主 机部分 由机身和主缸两部分组成。在铜包装生产线
MT200压力机机身结构有限元分析及改进设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告学生姓名：专业：设计（论文）题目： MT200压力机机身结构有限元分析及改进设计指导老师：2014年3 月20 日毕业设计（论文）开题报告1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1 压力机的国内外发展现况随着机电一体化和数控技术的飞速进步，伺服驱动系统在制造业中得到了广泛应用。
但是与，与金属切削机床相比，锻压机械的伺服化、数字化的开发落后了数十年[21]。
上世纪90年代，在日、欧洲等工业发达国家兴起了交流伺服机直接驱动压力机的研究和开发，这种伺服压力机与传统机械压力机相比，具有结构简单丶生产效率高、产品质量好、滑块运动柔性好、降噪节能显著等优点。
这类压力机在日本进入普及期，随着其在汽车零件、电子零件等高精度、难成行加工领域中的应用和其优良的节能性么，已经显示了其他压力机所无可比拟的优越性，成为世界冲压技及装备发展的主要潮流之一[1]。
日本在伺服压力机的研究、生产及商品化等方面处于国际领先水平，掌握了伺服压力机的设计和制造技术。
日本komstsu公司在伺服压力机的研发上目前已经出现了三代不同的产品，第一代是1998年发明的HCP3000，第二代是2001年问世的H2F、H4F，第三代是2002年H1F系列[2]。
2005年日本网野公司开发出世界上最大的大型伺服压力机，目前公司根据各种生产需求，研发出了机械连杆伺服压力机、曲柄多连杆伺服压力机、液压式伺服压力机等多种类型的伺服压力机[3]。
2007年德国SCHULER公司推出了2500-3600KN系列产品。
2010年舒勒推出了新一代伺服驱动机械压力机。
自上世纪八十年代以来，我国的一些企业先后引进了日本小松制作所得机械压力机、德国埃尔福特公司的机械多连杆压力机、德国舒勒公司的告诉精密压力机等多种压力机产品技术，是我国冲压装备在结构、精度、技术性能方面有很大提高[24]。
半闭式压力机机身的有限元分析与优化
半闭式压力机机身的有限元分析与优化柏甫荣;高建和;詹俊勇;陈琪;武锐【摘要】对半闭式压力机机身进行静、动态有限元计算,分析其结果,在此基础上对机身进行结构优化,进一步分析优化后的机身,并比较原机身与优化后机身的计算结果,完成对优化方案的验证.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】3页(P90-92)【关键词】半闭式压力机;机身;有限元;优化【作者】柏甫荣;高建和;詹俊勇;陈琪;武锐【作者单位】扬州大学,机械工程学院,江苏,扬州,225127;江苏扬力集团,精机研究所,江苏,扬州,225127【正文语种】中文【中图分类】TH315.51 引言半闭式压力机是介于开式压力机与闭式压力机之间的一种压力机结构，其机身结构在传统开式结构的基础上增加了外侧板，如图1 所示。
这种机身与开式压力机相比，刚性更好、变形更小，而且支持左右送料，比闭式压力机操作简便，成本也更低，近年来为众多压力机生产厂家所采用，已经成为当今一种主流的机械式压力机的机型［3］。
半闭式压力机机身结构比较复杂，按照类比、改进设计出来的压力机机身往往导致结构笨重、局部出现应力集中、刚度不够等设计缺陷，而设计员可能无法预知。
通过软件对初步设计好的机身进行有限元分析，可以比较准确地求解出机身各部位应力状态和变形情况。
通过有限元的分析结果，结合相关的设计标准，可以对压力机的设计做出比较好的控制，做到精细化设计。
2 有限元模型的建立机身模型是由机身图纸绘制而成，按照有限元分析的要求［8］对其进行适当的简化，机身所用材料为普通碳钢，其基本参数如表1 所示。
图1 半闭式压力机机身结构密度/kg·m-3 7800弹性模量/GPa 210泊松比0.29屈服应力/MPa 220破坏应力/MPa 400根据机身的结构特点选择适当的实体单元与网格密度，如图2 所示。
图2 机身网格模型3 有限元静态分析按照半闭式压力机实际工作时的载荷条件与边界条件对压力机进行计算，得出其应力与变形的图解。
开式压力机机身优化分析
开式压力机机身优化分析朱从武;张剑平;王昊诚;李杏;端武治【摘要】参考公司另一类似结构的机身数据,对现有开式机床机身进行分析,在满足性能的前提下对机身进行合理的减重或结构优化.提高材料利用率,降低成本.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2019(054)002【总页数】3页(P13-15)【关键词】开式压力机;机身优化;ANSYS;减重;降本【作者】朱从武;张剑平;王昊诚;李杏;端武治【作者单位】扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128;扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128;扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128;扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128;扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128【正文语种】中文【中图分类】TG315.51 原始机身分析数据JH21-80为单点开式压力机，机身为Q235-A焊接，机身原始重量4121kg，同系列产品YC1-80机身重量3564kg。
机身模型如图1所示。
固定约束机身轴承孔，对工作台面施加Pg的均布载荷，方向向下，观测工作台面和导轨的角变形。
数据如图2、3、4所示。
由图可知，JH21-80机身角变形C1=atg（（0.79003-0.32955）/406.2702）×60-atg（（0.40905-0.10695）/626.0208）×60=2.24'；YC1-80 机身角变形C2=atg（（0.95541-0.33034）/450.359）×60-atg（（0.48799-0.1489）/573.4669）×60=2.74'。
图1 JH21-80与YC1-80机身模型2 机身优化方案（1）机身主板厚度由40mm改为32mm（YC1机身主板32mm）；（2）机身主筋厚度由原始的375mm×80mm改为280mm×80mm（YC1尺寸为260mm×80mm）；图2 等效应力云图图3 JH21-80工作台与导轨变形图4 YC1-60工作台与导轨变形（3）机身曲轴面板厚度由原始的40mm、40mm、30mm改为40mm、35mm、30mm（YC1尺寸为 40mm、36 mm 、30 mm）；（4）大齿轮下底板厚度由原始的20mm改为16mm（YC1为16mm）；（5）机身后端增加800 m m ×180 mm ×25 mm的加强筋板，并且机身下端中间板去除，且添加700 mm×100 mm×25 mm的加强筋板（大致位置如图5、6所示，具体位置可略作调整以方便加工与不干涉其他部件）。
《500吨卧式冷锻压力机的设计与仿真》范文
《500吨卧式冷锻压力机的设计与仿真》篇一一、引言在现代化制造业中，压力机是进行金属成型、塑性加工等工艺的重要设备。
卧式冷锻压力机因其独特的结构和优良的加工性能，广泛应用于各种机械零部件的生产过程中。
本文以设计一款500吨卧式冷锻压力机为研究对象，通过对设备结构、工艺参数等方面进行深入的研究与仿真，为该压力机的实际制造和工艺应用提供有力的理论支持。
二、压力机设计1. 设备结构500吨卧式冷锻压力机主要由机身、驱动系统、工作机构、润滑系统等部分组成。
机身采用高强度铸铁材料，经过精密铸造和加工，保证了设备的稳定性和精度。
驱动系统采用先进的伺服电机和减速器，实现了高精度、高效率的传动。
工作机构包括滑块、模具等部分，通过精确的机械结构和控制系统，实现了对金属材料的精确成型。
2. 工艺参数设计在设计过程中，根据压力机的实际工作需求和金属材料的特性，对工艺参数进行了详细的计算和优化。
包括压力机的最大工作力、行程速度、冲程次数等参数，都经过反复的仿真和实验验证，以确保设备在实际运行中的稳定性和效率。
三、仿真分析为了验证设计的合理性和可行性，我们采用了有限元分析软件对500吨卧式冷锻压力机进行了仿真分析。
1. 动力学仿真通过动力学仿真软件，对压力机在工作过程中的运动状态进行了模拟。
包括滑块的运动轨迹、速度变化等参数都进行了详细的模拟和分析，为后续的优化设计提供了依据。
2. 结构强度分析通过有限元分析软件对设备的结构强度进行了分析。
包括机身、工作机构等部分的应力分布、变形情况等都进行了详细的计算和分析，确保设备的结构强度满足实际工作需求。
3. 工艺过程仿真为了更好地了解压力机在实际生产过程中的工作情况，我们还对工艺过程进行了仿真。
包括金属材料的进给、成型、出料等过程都进行了详细的模拟和分析，为后续的工艺优化提供了依据。
四、结论通过设计和仿真分析，我们成功地完成了500吨卧式冷锻压力机的设计。
该设备具有结构合理、工艺参数优化、运行稳定等优点，能够满足实际生产过程中的需求。
基于有限元分析的机械结构静_动态性能优化设计_徐燕申
三、变量化准静态优化分析一般来说，如果结构只受静态力，或受动态激励其频率在结构固有频率１／３之下的结构，可只做静１、准静态优化分析的概念所谓准静态方式，就是用动态分析的方法和技术，在一定条件下来研究结构的静态特性。
通常是依比为参数，在保证结构一定质量的前提下，确定具有理想刚度的布局。
２、准静态优化分析的应用例如在液压机机身设计中，要求机身结构具有用变量化准静态分析方法对其拓扑结构进行优化。
以钢板焊接结构液压机为例，若以板厚为设计目标函数： min f X ()=ρa j xjn∑ （１）—设计变量，j =1,2,...,n ； ρ—钢板材料密度；a j —厚度为x j 的钢板面积； u []—许用变形值；u j —厚度为有频率值。
例如，某单缸液压机上梁双横主筋板厚度及位置与低阶固有频率的关系，用准静态方法进行优化低阶振型示意图，同结构的静变形。
不断地改变横主筋板的厚度，就得到一条相应的上梁固有频率变化图５ 横主筋板位置与低阶固有频率曲线图ｔhat welded joints’ impact toughness and dynamic fracture toughness are affected by welded matching, zone and loading rate. It is not safe that designing welded joins with impact loading under traditional intensity theory. One should pay more attention to welded joints’impact toughness and dynamic fracture toughness. Key words: welded joints; impact loading; fracture toughnessStudy And Application On Driving Torque Of Internal Combustion EngineAbstract: Fluctuation of phase of single harmonic driving torque is studied, and the relationship between phase of single crankshaft harmonic torsion vibration and that of corresponding harmonic driving torque is described. When torsion vibration is calculating, the phase of driving torque must be taken into account. The approach using phase of crankshall harmonic torsion vibration to diagnose the individual cylinder fault is developed further.Key words: phase; torsion vibration; fault diagnosisStudy On The Dynamic Performance Test System Of Automotive SuspensionAbstract: This paper focuses on the function augment of the mechanism suspension performance test rig system by using computer to control transducer atomatically, The expanded system can meet the requirements of automotive suspension’s dynamic performance test. And the system identification theory is applied into the suspension’s modeling in order to simulate the suspension in random stimulus and in various inputs, so the suspension’s dynamic performance can be estimated systematically. It proves to be a more perfect dynamic performance test system of suspension.Key words: suspension; transducer; system identifitalion; dynamic performance; test rigＭａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ ＤｙｎａｍｉｃｓAnalysis Of Dynamic Characteristics For High-speed Spindle Double-rotors System On Nc Lathe Abstract: Ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ＮＣ ｌａｔｈｅ ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｍｅｔｈｏｄfor the first time. According to the results, the spindle system can work safely and stably because its highest rotating speed is far below the first natural frequency of the system. At same time, the coupling stiffness of double rotors were figured out by the FEM, which provides a valid method for the similar problems.Key words: whole transfer matrix method; coupling matrix; supporting stiffness; natural frequency; main mode; FEMResearch On Kinematics Simulation Of High Speed And Precision Numerical Control Lathe Abstract: Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ，ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｔｈｅ ｈａｓ ｂｅｎ ｒｅａｌｉｚｅｄａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｑｕｉｃｋｌｙ ｌａｔｈｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｖｉｄｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｒ ｃｏｕｌｄｎｏｔ ｏｎｌｙ ｏｂｓｅｒｖｅ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｄｉｓｐｌａｙａｎｄ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｌａｔｈｅ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｆｏｒｅｃａｓｔ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｈｉｃｈ ａｐｐｅａｒ ｐｏｓｓｉｂｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｂｅｆｏｒｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ， ａｓｓｕｒｅ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ， ｓｈｏｒｔｅｎ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄｒｅｄｕｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｃｏｓｔ．Key w ords: ｍｕｔｉｌ－ｂｏｄｙ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ； ｖｉｒｔｕａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｔｈｅ； ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎMechanical Structural Staticl/Dynastic Optimization Design Based On Finite Element Analysis Abstract: Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｔａｔｉｃ／ｄｙｎａｓｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｉｔｓ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｔａｔｉｃ／ｄｙｎａｓｔｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｗｈａｔ ａｒｅｕｓｉｎｇ ｑｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｉｍｐｒｏｖｅｓｄｙｎａｓｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｂｙｄｉｖｉｄｉｎｇ ｉｔ ｉｎｔｏ ｅｌｅｍｅｎｔ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅｍ；ｏｂｔａｉｎｓ ｃｏｍｂｉｎｅ－ｓｕｒｆａｃｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｍａｃｈｉｎｅ．Key words: ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ； ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｓｔａｔｉｃ／ｄｙｎａｓｔｉｃ； ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎOptimized Design Of The Industrial Crystallier Propeller’s Structure Base On CFDAbstract: The structure of industrial crystallier propeller has been analyzed. The influence rule of structural parameters on the flow field is ｓｅａｒｃｈｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ・ ０９ ・。
《2024年液压机机身有限元分析与优化》范文
《液压机机身有限元分析与优化》篇一一、引言随着工业制造的飞速发展，液压机在生产领域扮演着重要的角色。
作为液压机的核心组成部分，机身结构的稳定性和性能对整机的工作效率、使用寿命以及产品精度具有重要影响。
因此，对液压机机身进行有限元分析和优化设计，不仅有助于提高其工作性能，还能为生产过程中的安全性和效率提供保障。
本文旨在通过有限元分析方法，对液压机机身进行深入研究，并探讨其优化策略。
二、液压机机身有限元分析1. 模型建立首先，根据液压机机身的几何尺寸和材料属性，建立三维实体模型。
在模型中，需考虑机身的结构特点、材料属性以及可能的约束条件。
同时，为提高分析的准确性，需对模型进行网格划分，确保网格的密度和分布符合分析要求。
2. 加载与约束在有限元分析中，加载和约束的设置对于分析结果的准确性至关重要。
根据液压机机身的实际工作情况，设置合适的载荷和约束条件。
其中，载荷包括重力、工作压力等，约束条件则需考虑机身的固定方式和支撑条件。
3. 求解与分析利用有限元分析软件，对加载后的模型进行求解。
通过求解，可以得到机身的应力分布、位移变化以及振动模态等数据。
对这些数据进行深入分析，可以了解机身在不同工况下的工作性能和潜在问题。
三、液压机机身优化设计1. 问题识别通过有限元分析，可以发现机身结构中存在的问题和潜在风险。
例如，机身局部应力过大、振动模态不合理等。
这些问题会影响机身的工作性能和寿命，需要进一步优化。
2. 优化方案制定针对发现的问题，制定相应的优化方案。
优化方案包括改进结构、调整材料、优化工艺等。
在制定方案时，需充分考虑机身的工作环境、性能要求以及成本等因素。
3. 优化实施与验证将优化方案应用到机身结构中，重新进行有限元分析和实验验证。
通过对比优化前后的数据，评估优化效果。
若优化效果显著，则说明优化方案可行；若效果不明显或出现问题，则需进一步调整优化方案。
四、结论与展望通过有限元分析和优化设计，可以提高液压机机身的工作性能和寿命，为生产过程中的安全性和效率提供保障。
基于有限元方法的热模锻压力机整体机身分析设计
基于有限元方法的热模锻压力机整体机身分析设计QIAN Zhenye;WANG Yinfeng【摘要】以某热模锻压力机机身为研究对象,首先对机身的应力及变形进行计算,得出计算结果;再对机身建立有限元模型,通过对模型施加载荷和约束,对机身进行有限元分析;将两种方法得出的结果进行比较分析.该研究对热模锻压力机整体机身的应力和变形分析提供了重要的理论数据,具有一定的推广应用价值.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2019(054)003【总页数】3页(P25-27)【关键词】热模锻压力机;整体机身;应力及变形计算;有限元分析【作者】QIAN Zhenye;WANG Yinfeng【作者单位】;【正文语种】中文【中图分类】TG315.5+1热模锻压力机在汽车、拖拉机、内燃机、船舶、航空、矿山机械、石油机械、五金工具、模具制造等机械工业中应用广泛，主要用于进行成批大量的黑色和有色金属的模锻和精整锻造，锻件精度高，材料的利用率高，生产率高，易于实现自动化，对工人的操作技术要求低，噪声和振动小，加工余量小，劳动生产率高，特别适合于大批量锻件生产等优点，因而在现代锻压工业生产中应用日趋广泛，是锻造行业不可缺少的高精锻设备。
1 热模锻压力机整体机身的应力和变形计算整体机身可简化为静不定框架进行应力和变形计算，图1所示为机身框架计算简图，其中图1a表示机身简化后的封闭框架，其宽度b系两立柱的质心间的距离，高度l系上横梁质心至底座质心的距离，两个集中载荷Pg/2分别作用在偏心轴两支撑轴承的中点位置，另一个集中载荷Pg作用在底座中点。
如果按图1b所示位置切开，则可列出如下正则方程：图1 机身封闭框架计算图式中：X1、X2——框架切口处的力和弯矩（内力）；δ11、δ12、δ21、δ22——单位内力在切口处引起的位移和转角；Δ1p、Δ2p——外载荷在切口处引起的位移和转角。
解式（1）、（2），并注意到δ12=δ21，则：其中，Δ1p、Δ2p、δ11、δ12、δ22可用图形互乘法求出。
高速精密压力机预应力机身有限元分析
高速精密压力机预应力机身有限元分析盛娟;何敏【摘要】为研究高速精密压力机机身稳定性,本文对公称力为1250kN的高速精密压力机建立有限元模型,根据螺杆-立柱的载荷-位移图确定预紧力,采用接触单元研究机身工作时的闭合状态,采用预紧力单元模拟拉紧螺栓的预紧力.计算了机身受2000kN预紧力,2000kN预紧力+1250kN工作载荷这两种工况下的应力、位移、接触状况.最大工作载荷下的机身等效应力最大值为395MPa,位于螺杆下端与螺母旋合处,但机身是安全的,各部分的接触状态良好,在选定的预紧力下机身结构是闭合的.结果表明采用接触单元和预应力单元对压力机机身进行模拟计算是有效的,能够反映机身结构的稳定性.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2015(050)004【总页数】4页(P9-12)【关键词】机械设计;高速精密压力机;有限元;预紧力;接触;结构稳定性【作者】盛娟;何敏【作者单位】江苏省徐州锻压机床厂集团有限公司,江苏徐州221008;徐州工程学院机电工程学院,江苏徐州221111【正文语种】中文【中图分类】TG315.50 引言高速精密压力机能够高效率、高精度地加工精密复杂零件，生产率为普通压力机的6～10 倍。
高速精密压力机工作时承受较大载荷，其强度和刚度对于整机的安全和产品精度质量有决定性意义[1]。
保证机身的垂直刚度和水平刚度是实现压力加工时直线度、水平度、垂直度的关键[1]，通常是对组合式机身施加预紧力来提高机身刚度。
本文对公称力1250kN 的高速精密压力机建立有限元模型，并对两个工况进行有限元分析计算，研究机身位移及接触状况，以保证压力机在工作载荷下变形最小，保持稳定的工作状态。
1 高速精密压力机分析组合式机身由上下横梁、左右立柱、工作台及底座组成，如图1 所示[2]。
各部分之间由拉紧螺杆施加预紧力连接，其间不允许产生间隙和错移。
模具在高速压力机的驱动下高速往复运动。
图1 机身结构简图机身由上横梁、左右立柱、下横梁通过螺杆和拉紧螺母组合成一体，压力机在工作时，上下横梁与立柱之间不得产生间隙和错移。
压力机闭式组合机身有限元分析及补强拉杆预紧设计新方法
压力机闭式组合机身有限元分析及补强拉杆预紧设计新方法1. 引言- 论文研究背景- 论文研究意义- 研究目的和意义2. 有限元分析- 压力机闭式组合机身模型建立- 有限元分析方法简介- 分析结果与讨论3. 机身结构的补强设计- 补强需求分析- 补强设计方案- 补强材料选择与参数确定- 模拟与验证4. 拉杆预紧设计- 拉杆预紧设计的背景和目的- 拉杆预紧设计方案- 预紧力的确定与分析- 优化设计与模拟分析5. 总结与展望- 论文工作总结- 研究成果的意义和应用- 存在问题和改进方向- 后续研究的展望第一章：引言随着科学技术的不断发展，压力机已经成为了现代工业生产过程中不可或缺的设备。
在机身的设计和生产过程中，需要保证其强度和稳定性，以确保机身在生产过程中的运转高效、稳定和安全。
因此，在现代工业生产中，对于压力机闭式组合机身的强度分析和补强设计变得尤为重要。
本文旨在通过有限元分析技术对压力机闭式组合机身进行分析，并提出一种新的补强拉杆预紧设计方法，以提高机身的稳定性和强度。
本文将分为五个章节进行介绍，通常的一般结构是：第一章；引言，包括研究的背景，研究的意义，研究的目的与意义等；第二章：有限元分析，包括压力机闭式组合机身模型的建立，有限元分析方法的简介和分析结果与讨论等；第三章：机身结构的补强设计，包括补强需求分析，补强设计方案，补强材料选择与参数确定，以及模拟与验证，最终得到较为合适的补强方案。
第二章：有限元分析本章主要针对压力机闭式组合机身的有限元分析进行研究，涉及到机身的模型建立、有限元分析方法、分析结果和讨论四个方面。
2.1 压力机闭式组合机身模型建立在进行有限元分析前，需要建立机身的三维有限元模型。
针对控制参数进行研究，本文考虑了机身的尺寸、材质等参数的影响。
首先，根据压力机的实际使用情况和工作原理，建立了相应的机身模型。
接着，采用三维建模软件对机身进行建模，生成了三维有限元模型。
2.2 有限元分析方法简介使用有限元分析法模拟机身的应力分布和变形情况。
《500吨卧式冷锻压力机的设计与仿真》范文
《500吨卧式冷锻压力机的设计与仿真》篇一一、引言随着制造业的快速发展，压力机作为重要的工艺设备，在金属加工领域发挥着重要作用。
本文将详细介绍一款500吨卧式冷锻压力机的设计与仿真过程，从设计理念、结构特点、关键部件设计到仿真分析等方面进行全面阐述。
二、设计理念500吨卧式冷锻压力机设计的主要目标是满足高效、稳定、可靠的金属冷锻加工需求。
设计过程中，我们充分考虑了设备的结构布局、工作原理、安全性能等多方面因素，旨在打造一款高性能、高效率、高稳定性的压力机。
三、结构特点1. 主体结构：卧式冷锻压力机采用框架式结构，主要由工作台、机身、液压系统、电气控制系统等部分组成。
工作台用于放置工件和模具，机身则起到支撑和稳定的作用。
2. 液压系统：液压系统是压力机的核心部分，负责提供动力和控制系统的工作。
采用先进的液压元件和控制系统，确保压力机的稳定性和可靠性。
3. 电气控制系统：电气控制系统采用PLC控制，具有操作简便、安全可靠的特点。
通过与液压系统的紧密配合，实现对压力机的精确控制。
四、关键部件设计1. 主缸设计：主缸是压力机的动力源，其设计直接影响到压力机的性能。
我们采用高强度材料制造主缸，并通过优化设计，提高其承载能力和使用寿命。
2. 模具设计：模具是冷锻加工的关键部件，其设计与制造质量直接影响到工件的加工质量和生产效率。
我们采用先进的模具设计软件进行优化设计，确保模具的加工精度和使用寿命。
3. 安全防护装置：为确保操作人员的安全，我们设计了完善的安全防护装置，包括紧急停止按钮、安全门、防护罩等，确保在发生意外情况时能够及时停止设备运行。
五、仿真分析为验证500吨卧式冷锻压力机的设计合理性和可靠性，我们采用了有限元分析软件进行仿真分析。
通过建立三维模型、设置材料属性、施加载荷和约束等步骤，对压力机在工作过程中的应力、应变、位移等参数进行仿真分析。
仿真结果表明，我们的设计在结构布局、关键部件设计等方面均具有较高的合理性和可靠性。
JS500混泥土搅拌机搅拌装置的设计
目录第1章总述 (2)1.1搅拌的作用 (2)1.1.1混凝土的组成 (2)1.1.2搅拌的任务 (2)1.1.3合理的搅拌机理 (2)1.2混凝土搅拌机的类型 (3)1.2.1搅拌效果的比较 (4)1.3国内外混凝土搅拌机的发展状况 (4)1.4双卧轴搅拌机结构和工作原理 (5)1.4.1双卧轴搅拌机的优点 (6)第2章双卧轴搅拌机搅拌装置相关参数的优化设计 (8)2.1设计方案的主要内容 (8)2.2搅拌臂的排列 (8)2.2.1 逆流与围流 (8)2.2.2单轴上相邻两个搅拌臂间的相位关系 (10)2.2.3双轴上搅拌臂间的相对位置关系 (11)2.3确定拌臂数目的相关因素分析 (13)2.4叶片安装角的理论计算 (14)2. 5拌筒长宽比 (15)2.6小搅拌叶片的设计分析 (17)第3章 JS500搅拌机搅拌装置的整体设计 (19)3.1JS500混泥土搅拌机主参数 (19)3.2拌筒长宽比的选择 (19)3.3安装机构和搅拌叶片设计 (21)3.3.1 连接结构的两大类 (21)3.3.2 连接结构的选择 (22)3.3.3搅拌叶片的设计 (23)3.4搅拌臂在搅拌轴上的安装 (24)第4章搅拌臂和搅拌叶片参数的选择 (25)4.1搅拌臂料流排列的选择 (25)4.2单轴上搅拌臂相位角与双轴搅拌臂相对位置关系的选择 (25)4.3叶片安装角的选择 (27)4.4小搅拌叶片安装角的选择及可行性 (28)第5章结语 (29)第1章总述1.1搅拌的作用1.1.1混凝土的组成混凝土作为当今最大宗的建筑材料，广泛地用于工业、农业、交通、国防、水利、市政和民用等基本建设工程中，在国民经济中占有重要地位。
一般混凝土指水泥混凝土而言，它是由水泥和砂、石集料，加水按规定的配合比，经过搅拌、浇注和凝结而成的一种人造石材。
其中，水泥和水起胶凝作用，砂、石起骨架填充作用，水泥浆包裹在砂的表面，并填充于砂的空隙成为砂浆，砂浆又包裹在石子的表面，并填充石子的空隙。
《2024年液压机机身有限元分析与优化》范文
《液压机机身有限元分析与优化》篇一一、引言液压机作为现代工业生产中不可或缺的重要设备，其机身的设计与性能直接关系到设备的整体稳定性和工作效率。
随着计算机技术的不断发展，有限元分析方法已经成为优化产品设计的重要手段。
本文将对液压机机身进行有限元分析，以寻找优化机身设计的方法，旨在提高设备的性能和使用寿命。
二、液压机机身的有限元分析1. 模型建立首先，我们使用三维建模软件建立液压机机身的几何模型。
在建模过程中，要充分考虑机身的结构特点、材料属性以及边界条件等因素。
然后，将几何模型导入有限元分析软件中，进行网格划分，为后续的有限元分析做好准备。
2. 材料属性与边界条件在有限元分析中，我们需要定义机身的材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
同时，还需要设定边界条件，如约束条件、载荷条件等。
这些设定将直接影响有限元分析的准确性。
3. 有限元分析过程在完成模型建立、材料属性和边界条件设定后，我们可以开始进行有限元分析。
首先，对机身进行静态分析，以了解其在不同工况下的应力分布和变形情况。
其次，进行模态分析，以确定机身的固有频率和振型，为后续的优化设计提供依据。
最后，进行接触分析和疲劳分析等，以全面评估机身的性能。
三、液压机机身的优化设计1. 优化目标与约束条件根据有限元分析结果，我们可以确定优化目标，如减小机身的应力、提高刚度、降低振动等。
同时，还需要考虑一些约束条件，如制造工艺、成本、材料性能等。
这些都将影响优化方案的选择和实施。
2. 优化方案设计与实施针对优化目标，我们可以提出多种优化方案，如改变机身的结构、采用新型材料、改进制造工艺等。
然后，通过有限元分析对各种方案进行评估和比较，选择最优方案进行实施。
在实施过程中，还需要不断调整和优化设计方案，以达到最佳的性能和成本效益。
四、实验验证与结果分析1. 实验验证为了验证有限元分析和优化设计的准确性，我们可以进行实验验证。
通过在实际工况下对优化后的液压机机身进行测试，观察其性能指标如应力、刚度、振动等是否达到预期目标。
压力机门式机身有限元分析与校核方法
压力机门式机身有限元分析与校核方法
何彦忠;林雅杰
【期刊名称】《锻压装备与制造技术》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】在机床改型设计阶段,机身作为主要的零部件,对其强度、刚度的校核非常有必要.依据长期的有限元分析经验,本文以我公司JM36-250机身为例,详细给出了用于门式机身有限元校核的分析方法与相关校核标准.该校核方法及标准,在近两年的生产实践中证明是合理、可行的.
【总页数】6页(P31-36)
【作者】何彦忠;林雅杰
【作者单位】江苏扬力集团精密机床研究所,江苏扬州225127
【正文语种】中文
【中图分类】TG315.5
【相关文献】
1.龙门式压力机机身的有限元分析与优化 [J], 詹俊勇;黄建民;张锦义
2.开式压力机机身有限元分析研究 [J], 别世清;姜长升;陈启升;吴永杰;刘学顺;曹奇
3.切边压力机机身结构的计算与有限元分析 [J], 王芳芳
4.双点机械压力机机身有限元分析及优化 [J], 魏凤凯;黄慧;单本军;颜宾;卞光伟
5.热模锻压力机机身降重效率有限元分析 [J], 王中原;霍光;李宣;商迪
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摘要有限元分析和结构优化等ANSYS技术的应用，对于降低制造成本，提高经济效益具有重要的意义。
本文以JS-500精整压力机机身作为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS Workbench对JS-500精整压力机进行有结构静态分析、结构优化设计以主要内容有：（1）分析了解JS-500精整压力机工作状态和性能。
（2）对机身结构进行三维实体建模。
（3）分析曲轴的受力情况和强度校核，对其进行工作载荷分析，确定边界条件及加载方案。
（4）划分网格，进行有限元结构静态分析，求出机身应力分布规律和载荷对其工作性能的影响，并对机身进行优化设计。
（5）对压力机进行自由模态和约束模态分析，求解其固有频率以及相应的振型等动态参数，分析其对工作状况的影响。
最后对论文的研究内容进行了总结和展望。
关键词：压力机，有限元分析，静态分析，优化设计，模态分析AbstractThe application of ANSYS technology such as the finite element analysis and structure optimization, to reduce the manufacturing cost, improve the economic benefit is of great importance.Finishing press frame based on the JS - 500 as the research object, using the finite element analysis software ANSYS Workbench to JS - 500 sizing press hasa structural static analysis, the structure optimization design to the main contents are:(1) The sizing press JS – 500 is analysed, and its working state and performance.(2) The fuselage structure of 3 d entity modeling.(3) Analysis of crankshaft stress distribution and intensity, the analysis on the working load, boundary conditions and loading plan.(4) Mesh, finite element structural static analysis, the stress distribution and the fuselage and load on its working performance, and optimize the fuselage design.(5) For press freedom modal and constraint modal analysis, to solve the natural frequencies and corresponding vibration mode, dynamic parameters, such as analysis of its influence on working conditions. Finally, the paper research content is summarized and prospected.Keywords:press machine, finite element analysis, static analysis, optimization design, model analysis目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 压力机的概述 (1)1.2 国内外压力机的发展 (1)1.3 课题来源 (3)1.4 本课题研究的目的及意义 (3)1.5 本课题的研究内容 (3)1.6 本章小结 (4)第二章有限元方法及ANSYS软件简介 (5)2.1 有限元方法简介 (5)2.2 有限元的发展与现状 (6)2.3 ANSYS模态功能介绍 (7)2.4 有限元分析软件ANSYS Workbench简介 (7)2.5 本章小结 (8)第三章压力机机身静态分析 (9)3.1 机身静力学分析过程简要流程 (9)3.2 三维实体建模 (9)3.3 有限元模型的建立 (10)3.4 制定分析方案 (11)3.4.1考虑的因素 (11)3.4.2 单元类型 (12)3.4.3 网格划分 (12)3.4.4 接触设置 (13)3.4.5 施加边界条件 (14)3.5 计算结果分析 (15)3.5.1 应力和变形要求 (15)3.5.2 结果分析 (17)3.5.3 应力分析 (19)3.5.4 变形分析 (19)3.6 本章小结 (19)第四章机身结构改进 (21)4.1 优化分析 (21)4.2 优化方案一 (21)4.3 优化方案二 (24)4.4 优化方案三 (27)4.5 优化方案四 (30)4.6 选择最佳优化方案 (33)4.7 本章小结 (33)第五章机身的模态分析 (34)5.1 模态分析概述 (34)5.1.1 模态分析理论基础 (34)5.1.2 模态分析原理 (34)5.2 对机身进行模态分析 (35)5.2.1 自由模态描述分析 (35)5.2.2 约束模态描述分析 (37)5.3 本章小结 (43)第六章结论和展望 (45)6.1 总结 (45)6.2 展望 (45)致谢 (47)参考文献 (48)第一章绪论1.1 压力机的概述压力机是一种通用性设备，可以广泛的应用于粉末、陶瓷、橡胶、磁材、金属、复合材料等的压力成型以及各种机械、汽车装配线上零部件的压装等工作。
但长期以来我国压力机的设计和制造水平比较低，存在着其压力、位置等参数的控制基本上还是手动或模拟量的调整，自动化水平低，压机间及压机与上位机间无法进行通讯，液压回路控制简单，床身结构为经验设计等缺点，无法满足高精度压装制造业的需求，与金属切削设备相比，其伺服化、数字化的开发进程落后数十年。
特别是近年来，我国汽车工业正以前所未有的速度发展，从而带动着整个制造业的振兴，而在各种汽车零部件的制造和装配过程中离不开压力机械的使用，压力机的市场需求在逐年增加，同时旧的压力机也随着产品技术要求的提高而需要更新。
因此，该机的研制成功与大量使用对于提高压装质量及降低操作者的劳动强度将起到重要的作用。
也必将对于提升我国压力机的装备水平及至整个国民制造业有着深远的意义[1]。
机械压力机是利用曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转变为滑块的直线往复运动对坯料进行成形加工的锻压设备。
能进行各种冲压工艺以直接生成半成品或成品[2]。
在所有的锻压设备中，机械压力机所占比例高达80%以上[3]。
精整压力机是一种精密、高速、高效的精密整形拉深压力机，设备采用六连杆机构并进行了优化设计，使该设备既具有类似于液压机的运动特性曲线，又具有较快的行程次数[4]。
1.2 国内外压力机的发展目前我国压力机机身的设计至今大多沿用经验、类比的传统设计方法，设计出的床身不仅性能差，结构笨重，速度、精度提不高，而且设计周期长，制造成本高，更新换代慢，这些问题使得国产压力机在高档次压力机领域内无法与国外压力机相抗衡。
随着中国加入WTO，中国的机床制造企业的形势将变得更加严峻，并面临更为强大的竞争对手，为此，中国的压力机制造企业必须改变原有的传统设计方法，以先进的设计制造手段作为技术支撑，来提高我国压力机的设计与制造水平，在新的市场环境中积极参与竞争。
随着CAD/CAM/CAE技术的日益普及和应用，有限元方法等现代结构分析方法已为工程技术设计人员广为认识和发展，在机床设计中得到广泛的应用，并取得了显著的技术经济效益[5]。
自改革开放以来，我国国民经济得到了稳定高速的发展，液压技术已广泛应用在冶金、工业设备、汽车、工程机械、船舶、飞机、润滑系统等各个领域[6]。
近年来，由于我国国民经济的飞速发展，各行各业对压力机特别是新型压力机的需求越来越多，国内国际市场竞争非常激烈。
世界许多压力机生产厂家都把精力集中在开发高速度、高精度的压力机上。
我国目前对压力机机身的设计长期以来还沿用经验、类比的传统设计方法，设计出的床身不仅性能差，结构笨重，速度、精度提不高，而且设计周期长，制造成本高，更新换代慢，这些问题使得国产压力机在高档次压力机领域内无法与国外压力机相抗衡。
随着电子技术、计算机技术与机床分析技术的结合，要求我们引入现代设计理念与手段，利用有限元法进行静态、动态特征的计算，对新型压力机机身作全面的分析优化。
同时，对压力机的优化方法进行探索，实现真正意义上的设计[7]。
目前国内外大多数使用的压力机一般都采用不可调速的交流异步电动机进行驱动，这种驱动方式需要一整套的转换机构将旋转运动转换成所需要的直线往返运动，同时为了减小电动机的功率，还在传动系统中设置了飞轮，这种传动系统成本较低，但是体积笨重，变速难度大[8]。
国外对于压力机的机身也有大量的研究，德国的Neuman M.和Hahn.H建立了机械压力机的三种不同复杂程度的工程模型，并通过实验进行验证模型的参数，从而对压力机进行计算机仿真和动态设计。
丹麦的M.Arentoft,M.Eriksen和T.wanheheim 设计了一种压力机实验来确定了压力机的六个刚度，从而为压力机的设计提供了有益的帮助[9]。
日本作为世界上资源最稀缺并且消耗最大的国家之一，他们的工程技术人员对节能技术的研究一直处于世界先进水平。
作为日本非常有影响力的企业，口本第一电气株式会社从20世纪80年代末就开始对直驱式电液伺服系统进行研究，取得了一系列的研究成果，己经在开始在工程设备中使用[10]。
目前世界锻压设备的发展趋势是:集机械、电子、液压、气动及检测等方面的最新技术于一体，自动化程度高、换模快速、工作可靠、噪声低、防护完善、精度高。
近年来又发展了数控系统，能和电子机算机、工业机器人、自动换模系统及自动仓储等相结合，构成多种系列的柔性制造单元和柔性制造系统，并向现代集成制造系统方向发展[11]。
1.3 课题来源本课题来源于扬州捷迈锻压机械有限公司。
JS-500精整压力机为国内首创半开、半闭式压力机，JS-500精整压力机是该公司根据市场需求而开发研制的产品,专门用于锻压汽车零部件而生产的，适于薄板的冲载、成形、弯曲、校正、拉深和整形等各种冷冲压工艺。