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起重机半圆形吊臂成形工艺研究及计算机仿真

作　者: 崔晓辉
导　师: 莫健华
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 起重机吊臂 有限元技术 双圆弧凸模 光滑圆弧
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


起重机吊臂质量的好坏直接关系到起重机的整体性能,而吊臂截面形状是影响吊臂承载能力的主要因素。半圆形吊臂截面具有较高的承载能力,是当前吊臂的发展趋势。然而,传统半圆形吊臂的成型工艺比较复杂,成形工序多,效率低且质量较差。针对这些缺点,本文通过有限元技术,对半圆形吊臂的成形工艺进行了研究,取得了显著的成果。主要内容与成果如下:(1)针对生产中的实际情况,如折弯道次多,圆弧不光滑,板料与凸模模架干涉,板料出现翘曲等,找到主要影响因素,并在模拟过程中采用试压法、虚拟靠模法、混合折弯法对它们进行解决。(2)采用有限元技术分析成形工艺,改进工艺影响因素,得到符合实际生产要求的模拟结果,并且折弯道次与原工艺相比大大减少。但是模拟采用的凸模尺寸仍小于理论计算得到的凸模尺寸,使圆弧区域还不能实现光滑过渡,影响工件质量。(3)因为单圆弧凸模仅能得到一个特定的光滑圆弧工件,设计出双圆弧凸模,它可以成型多个光滑圆弧的工件,从而提高模具使用效率。通过有限元技术对2个不同半径的工件进行工艺分析,得到满足生产要求的结果,并且实现了圆弧光滑过渡。通过实验验证了工艺的正确性和复合模具设计的合理性,新工艺的折弯道次只有原来的1/3,大大提高了生产效率,并且圆弧光滑,工件质量提高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 国内外板料成形数值模拟研究  9-10
  1.3 板料有限元理论的进展  10-11
  1.4 研究内容  11-13
第二章 板料弯曲回弹理论  13-18
  2.1 板料弯曲回弹过程  13-15
  2.2 弯曲回弹的产生  15-16
  2.3 影响弯曲回弹的因素  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章 板料成形有限元分析基础  18-25
  3.1 有限元方程的求解算法  18-20
  3.2 摩擦处理  20-21
  3.4 影响有限元计算精度和计算效率的因素  21-24
  3.5 本章小结  24-25
第四章 折弯工艺研究  25-34
  4.1 实际生产问题  25-26
  4.2 实际生产问题研究  26-28
  4.3 折弯工艺方法  28-33
  4.4 本章小结  33-34
第五章 单圆弧凸模成形过程的计算机仿真  34-48
  5.1 ABAQUS 软件简介  34-35
  5.2 材料参数  35-37
  5.3 工件的形状  37-38
  5.4 前处理  38-40
  5.5 模拟结果数据分析  40-45
  5.6 工艺分析  45-47
  5.7 本章小结  47-48
第六章 双圆弧凸模成形过程的计算机仿真  48-61
  6.1 双圆弧凸模设计背景  48
  6.2 双圆弧凸模的设计方案  48-52
  6.3 1、2 号工件成形模拟  52-56
  6.4 结果分析  56-60
  6.5 本章小结  60-61
第七章 生产实验研究  61-67
  7.1 实验设备  61-62
  7.2 半圆形起重机吊臂的成形  62-64
  7.3 实验结果  64-66
  7.4 本章小结  66-67
第八章 总结与展望  67-69
  8.1 总结  67-68
  8.2 展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-72

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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