真空擠出機(jī)螺旋絞刀有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、磚瓦真空擠出機(jī)是磚瓦等建筑墻體材料坯體產(chǎn)品在擠出成型階段的主要設(shè)備，而螺旋絞刀又是磚瓦真空擠出機(jī)的關(guān)鍵部件，可以說螺旋絞刀的優(yōu)劣直接決定了磚瓦坯體的質(zhì)量。而擠出機(jī)螺旋絞刀前端的副葉片折斷的現(xiàn)象時有發(fā)生，這嚴(yán)重影響了磚瓦真空擠出機(jī)的擠出質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以，我們有必要對決定坯體擠出質(zhì)量的螺旋絞刀進(jìn)行專門的研究及分析，為磚瓦真空擠出機(jī)的設(shè)計與改進(jìn)提供理論參考。
　　 本文以JKY80-55型磚瓦真空擠出機(jī)的關(guān)鍵部件螺旋絞刀作為研究對

2、象。首先，根據(jù)流變學(xué)理論、計算流體動力學(xué)、有限元分析等方法及理論，對于泥料在擠出機(jī)擠出段的壓力場進(jìn)行分析，得出泥料內(nèi)部的應(yīng)力分布情況;然后，將分析所得結(jié)果中與螺旋絞刀相接觸的泥料的壓力分布情況加載到整體式螺旋絞刀之上，對整體式螺旋絞刀進(jìn)行有限元計算，通過計算結(jié)果中的應(yīng)力分布以及變形大小，分析出絞刀前端的副葉片時常損壞之緣由，并且進(jìn)一步指導(dǎo)螺旋絞刀圓倒角和副葉片厚度的優(yōu)化設(shè)計，得出滿足安全因數(shù)條件的設(shè)計尺寸;第三，進(jìn)一步分析了分體式的螺旋

3、絞刀的受力以及變形情況，與整體式螺旋絞刀進(jìn)行比較，總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)。為螺旋絞刀的相關(guān)設(shè)計以及改良指出了方法，降低了設(shè)計周期，節(jié)約了制造成本。本文的主要內(nèi)容包括:
　　 (1)對真空擠出機(jī)擠壓段泥料進(jìn)行流變學(xué)分析。在Pro/E軟件中建立出磚瓦真空擠出機(jī)擠出段泥料的三維模型，然后將此模型導(dǎo)入ANSYS軟件的Flotran模塊之中，在對模型進(jìn)行相關(guān)邊界條件的加載之后，模擬分析出了泥料在被擠出過程中的壓力場，得出磚瓦擠出機(jī)擠壓段的內(nèi)部壓力分布

4、情況，也就為對螺旋絞刀的約束和應(yīng)力加載提供了數(shù)據(jù)。
　　 (2)對真空擠出機(jī)整體式螺旋絞刀的有限元分析。依據(jù)對真空擠出機(jī)擠壓段泥料進(jìn)行流變學(xué)分析所得結(jié)果，對決定磚瓦坯體擠出質(zhì)量的螺旋絞刀進(jìn)行壓力加載，然后進(jìn)行有限元分析并計算出出螺旋絞刀的應(yīng)力及變形情況。分析出了螺旋絞刀副葉片時常產(chǎn)生損壞的原因，然后對螺旋絞刀的副葉片進(jìn)行了相關(guān)尺寸的改進(jìn)，并對改進(jìn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證，從而求出滿足實(shí)際工況要求的螺旋絞刀模型。
　　 (3)對真