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片基带指形接头数控冲床的设计及研究

作　者: 孔雄山
导　师: 秦宝荣
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 数控冲床有限元分析优化设计模态分析
分类号: TG385.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

切齿是片基带加工工艺过程中重要的一个工序。国内对切齿设备的研发起步比较晚,只能生产低端产品,不能满足国内片基带加工企业的要求。国外的切齿设备技术含量高但价格昂贵。因此,研发高性能的片基带切齿设备具有着重要的社会效益和经济效益。本文在研究片基带加工工艺的基础上,开发了片基带指形接头数控冲床,并对机床的支承件进行了优化。论文的主要工作包括:1.对片基带指形接头数控冲床的机械系统功能进行分析,完成了冲床的整机和各部件的设计、建模。2.建立床身有限元模型,在挠度最大位置施加载荷,并在机架地脚螺栓处施加边界条件,然后对其进行静态分析,得到床身的应力与变形。3.根据静态分析结果,对床身进行结构改进,通过分析得到一个最优的结构改进方案,在此基础上,进一步对支承件的截面尺寸进行优化,得到了一个满意的结果。4.对床身进行模态分析,用Lanczos方法求出床身优化前后方案的前六阶固有频率以及振型,与计算出的工作频率相比较,确保冲床工作时不会发生共振。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 国内外发展情况和研究现状  11-15
    1.2.1 片基带的国内外发展情况  11-12
    1.2.2 片基带切齿设备的国内外发展现状  12-13
    1.2.3 机床结构分析与优化的国内外发展状况  13-15
  1.3 课题来源与研究内容  15-17
    1.3.1 课题来源  15
    1.3.2 研究内容  15-17
第2章片基带指形接头数控冲床总体方案设计  17-29
  2.1 片基带加工工艺分析  17-18
  2.2 片基带指形接头数控冲床的功能原理方案研究  18-24
    2.2.1 片基带指形接头成形规律分析  19
    2.2.2 功能分析  19-20
    2.2.3 原理方案的选择  20-22
    2.2.4 支承系统结构形式的选择  22-24
  2.3 片基带接头数控冲床总体方案设计  24-28
    2.3.1 冲压系统  25-27
    2.3.2 进给系统  27
    2.3.3 压板机构  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章片基带指形接头数控冲床的静态特性分析  29-40
  3.1 冲床床身的受力分析  29-32
  3.2 冲床床身的有限元模型的建立  32-36
    3.2.1 模型的简化  32
    3.2.2 建立有限元模型  32-33
    3.2.3 网格的划分  33-34
    3.2.4 载荷与边界约束条件  34-36
  3.3 结果分析  36-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章冲床床身结构的优化设计  40-54
  4.1 结构优化数学模型  40-41
  4.2 结构优化设计的一般步骤  41-42
  4.3 结构的分析与改进  42-45
    4.3.1 上梁的结构的分析与改进  42-43
    4.3.2 下梁结构的分析与改进  43-45
  4.4 上下横梁截面尺寸对床身刚度的影响  45-49
  4.5 床身尺寸优化  49-52
  4.6 优化结果分析  52-53
  4.7 本章小结  53-54
第5章片基带指形接头数控冲床床身模态分析  54-60
  5.1 模态分析理论  54-55
  5.2 ANSYS 模态分析的一般步骤  55
  5.3 工作频率计算  55-56
  5.4 冲床床身的模态分析  56-59
    5.4.1 模型的建立  56-57
    5.4.2 床身模态分析结果  57-59
    5.4.3 结果分析  59
  5.5 本章小结  59-60
第6章结论与展望  60-62
  6.1 全文总结  60-61
  6.2 研究展望  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
攻读学位期间参加的科研项目和成果  66

片基带指形接头数控冲床的设计及研究

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