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玻璃钢脱模机设计与仿真研究

作　者: 郭锦玉
导　师: 王志辉；周明松
学　校: 武汉理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 玻璃钢 脱模机构 液压系统 结构分析 网格划分
分类号: TH122
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着科技的进步,不断涌现出多种新型材料并成功应用于人们的日常生产和生活当中。其中,复合材料以其优异的综合性能,广泛应用于多个领域。玻璃钢(Fiberglass-Reinforced Plastics,简称FRP)复合材料工业是如今最热门的工业之一,玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的俗称。玻璃钢制品在建材行业得到了广泛的应用。玻璃钢制品不受零部件形状的限制,许多复杂结构件可以很容易地使用玻璃钢成型。纤维缠绕机和脱模机作为生产复合纤维缠绕制品的专用设备,它的设计和生产是机械制造行业中的一个重要内容。本文针对玻璃钢脱模机设计方案,本文提出了玻璃钢脱模机的整体设计方案、设计目标和功能要求,给出了玻璃钢脱模机的整体结构、传动执行部件和液压控制系统的具体设计实现方案。采用Pro/E三维辅助设计软件进行玻璃钢脱模机的三维造型设计。当所有的产品设计完成后,然后将相关和重要的部分进行强度检验,将Pro/E中建好的模型直接导入ANSYS中,ANSYS软件对一些相关的部件和重要的位置进行有限元分析,为以后的设计提供更加全面的参考依据。此外,还将使用Pro/Mechanism对玻璃钢脱模机进行仿真,以发现和解决存在的问题,使设计更加合理。本文设计的玻璃钢脱模设备主要由脱模机基座、液压传动、牵引小车、芯模夹紧机构四大部分组成。脱模机基座是整个脱模设备的基础,液压传动负责脱模过程中脱模的动力,其中牵引小车负责把脱模后的芯模的拉出,芯模夹紧机构由固定小车和基座组成,主要实现芯模沿自身轴线方向的固定。在设计的过程中主要是以CAXA为平台,对整套脱模设备进行二维建模设计。此外还利用Pro/E作为为平台,对整个脱模设备建立了完整的三维模型。同时,利用Pro/E中Pro/Mechanism模块对脱模机的脱模过程进行运动仿真,使整个仿真运动过程比较直观,对复合材料管道脱模生产有一定的指导作用。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-12
  1.1 课题背景及来源  9
  1.2 课题国内外相关现状  9-10
  1.3 课题研究的目的及意义  10-11
  1.4 课题主要研究内容  11-12
第2章 CAD技术主要的功用及其发展  12-18
  2.1 CAD技术的发展及其在模具行业中的运用情况  12-13
  2.2 CAD系统的主要功能  13-15
  2.3 CAD/CAM技术的发展趋势  15-17
  2.4 本章小结  17-18
第3章 缠绕成型设计及其模具  18-23
  3.1 缠绕成型概述  18
  3.2 缠绕成型设备发展状况  18-19
  3.3 缠绕成形的工艺特性  19-21
    3.3.1 缠绕成形的主要工艺流程  20
    3.3.2 缠绕成型的发展方向  20-21
  3.4 纤维缠绕工艺方法  21-22
  3.5 本章小结  22-23
第4章 玻璃钢脱模机的设计  23-39
  4.1 玻璃钢脱模机选型以及设计原则  23-24
  4.2 玻璃钢脱模机整体机构设计  24-30
    4.2.1 牵引小车横向移动机构设计  24-27
    4.2.2 固定小车纵向移动机构设计  27-28
    4.2.3 脱模基座设计  28-30
  4.3 玻璃钢脱模机整套传动和动力的选型  30-38
    4.3.1 玻璃钢脱模机传动方案选择  30-32
    4.3.2 玻璃钢脱模机电机传动选择  32-34
    4.3.3 玻璃钢脱模机液压传动选择  34-35
    4.3.4 玻璃钢脱模机液压系统参数选择  35-38
  4.4 本章小结  38-39
第5章 玻璃钢脱模机运动仿真  39-43
  5.1 机构运动仿真概述  39-40
  5.2 基于Pro/E的脱模机运动仿真  40-42
    5.2.1 Pro/Mechanism仿真过程  40-41
    5.2.2 脱模机运动仿真  41-42
  5.3 本章小结  42-43
第6章 脱模机主要零部件结构分析  43-55
  6.1 有限元分析概述  43-44
  6.2 ANSYS介绍  44-48
    6.2.1 ANSYS概述  44-45
    6.2.2 ANSYS分析步骤  45-47
    6.2.3 网格划分注意的问题  47
    6.2.4 有限元分析的建模方法  47-48
  6.3 牵引小车底座分析  48-54
    6.3.1 建立小车底座有限元模型  48
    6.3.2 参数设置和边界条件的确定  48-50
    6.3.3 模型求解及后处理  50-52
    6.3.4 结果分析  52-54
  6.4 本章小结  54-55
第7章 总结与展望  55-57
  7.1 总结  55-56
  7.2 展望  56-57
参考文献  57-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械设计、计算与制图 > 机械设计
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