數(shù)控彎板機(jī)基本體受力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者及研究人員致力于實(shí)現(xiàn)船體外板沖壓成形的自動(dòng)化加工，卻未能實(shí)現(xiàn)。武漢理工大學(xué)船舶工藝研究所在前人研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制造了基于“非對(duì)壓活絡(luò)方形壓頭可調(diào)活絡(luò)模具”的“船舶三維數(shù)控彎板機(jī)”。其先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，可靠的運(yùn)行裝置，優(yōu)異的性能，適合連續(xù)長(zhǎng)時(shí)期的工作。并且能夠高質(zhì)量、高效率的加工出表面光順、幾乎沒(méi)有壓痕的三維曲面外板。
　　“船舶三維數(shù)控彎板機(jī)”核心技術(shù)是“方形壓頭可調(diào)活絡(luò)模具板材曲面成形裝置”?；倔w空心支

2、柱和可繞其內(nèi)槽傾斜擺動(dòng)的活絡(luò)半球壓頭是成形裝置的關(guān)鍵組成部分。數(shù)控彎板機(jī)在研制之初，出于對(duì)安全性的考慮，對(duì)基本體尺寸的選擇較為保守。本文通過(guò)數(shù)值模擬數(shù)控彎板機(jī)基本體受力情況，旨在優(yōu)化基本體尺寸。本文所做主要工作如下：
　　1）利用有限元軟件ANSYS靜力分析“SKWB-800型船舶三維數(shù)控彎板機(jī)”單個(gè)基本體在液壓缸最大壓強(qiáng)作用下的受力情況。得出結(jié)論：基本體相對(duì)高度差分別為10mm、20mm、30mm、40mm時(shí)，空心支柱的最大應(yīng)力

3、及應(yīng)力分布情況基本不變；空心支柱所受的最大應(yīng)力隨著擺角的增大呈先增后降的趨勢(shì)。通過(guò)靜力分析發(fā)現(xiàn)基本體尺寸選擇過(guò)于保守，存在優(yōu)化的必要。
　　2）在保證基本體活絡(luò)半球壓頭與空心支柱的接觸面積相等的前提下對(duì)基本體空心支柱進(jìn)行尺寸優(yōu)化。通過(guò)計(jì)算和數(shù)值模擬分析，空心支柱內(nèi)徑增加至44mm，活絡(luò)半球陷入支柱深度增加3mm,可使得活絡(luò)半球壓頭最大旋轉(zhuǎn)角度增加至49°，基本體空心支柱的重量減輕11％。
　　3）利用ANSYS/LS-DYN