金屬材料擠壓機結構與系統優(yōu)化設計研究.pdf

1、隨著國民經濟與科學技術的快速發(fā)展,金屬材料擠壓機已在機械、航空航天、船舶、軍工等眾多工業(yè)部門得到廣泛的應用。本文以企業(yè)中需求的“XJ-2500T四柱臥式熱擠壓加工擠壓機”為研究對象,在滿足使用要求的前提下,更新與改造擠壓機的結構與控制系統,減輕擠壓機重量,用插裝閥取代傳統液壓閥,使用人機界面提高擠壓生產時的機械化、自動化和智能化程度。
　　本研究主要內容包括：⑴利用數值模擬系統對擠壓機的擠壓成形過程進行分析,以鋁型材6063為例,

2、利用DEFORM-3D軟件研究穿孔和擠壓工藝參數對擠壓成形的影響,分析穿孔過程中穿孔速度對坯料溫度、穿孔力的影響,最大穿孔力時穿孔深度與針筒比,以及擠壓過程中坯料長度、擠壓速度和摩擦系數對擠壓力的影響,為今后金屬擠壓機穿孔分析、擠壓成形以及結構和系統的優(yōu)化研究提供依據。⑵運用力學相關知識對前橫梁進行受力分析與載荷計算,在有限元分析軟件ANSYS中對其進行靜力學分析,輸出應力、最大位移結果云圖。在ANSYS中運用APDL語言建立參數化模型

3、,以結構優(yōu)化設計理論為基礎對其進行優(yōu)化分析,并對優(yōu)化后的前橫梁進行強度和剛度約束的驗證,得出前橫梁輕量化設計。⑶根據擠壓機的工作原理,對各個運動機構進行控制研究,設計各運動機構的液壓回路。分析擠壓機各子系統及其之間的連接關系并通過串、并聯方式搭建整體液壓控制系統。最后對液壓系統中的動力元件、閥類元件及輔助元件進行分析與設計。⑷以三菱FX2N的PLC為控制中心,利用GX Developer8.86軟件,根據擠壓機工作流程實現擠壓機控制順序