基于厚壁封頭沖壓成形裝備的方案設(shè)計(jì)及主機(jī)結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、封頭是鍋爐和煉油、化工設(shè)備等受壓容器上的重要組成件。封頭按其形狀可分為平底形封頭、碟形封頭、橢圓形封頭及球形封頭等?？紤]到厚板成形的變形殘余應(yīng)力、變形抗力以及模具材料的選用等因素，所以多年來(lái)國(guó)內(nèi)多采用熱沖壓成形，有時(shí)也采用冷壓或溫壓成形。研究熱沖壓成形設(shè)備，將有效提高封頭的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，從而提高壓力容器制造效率和使用質(zhì)量。
　　本文在分析對(duì)比了不同的封頭成形方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的使用情況與實(shí)際工藝要求，提出了熱沖壓成形工藝方案

2、和工藝過(guò)程圖；然后綜合大量國(guó)內(nèi)外封頭沖壓成形壓機(jī)資料，詳細(xì)分析了多種主機(jī)結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)各種不同結(jié)構(gòu)主機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，選定三梁四柱組合式預(yù)應(yīng)力壓機(jī)作為其主機(jī)結(jié)構(gòu)；分析工藝動(dòng)作，提出液壓系統(tǒng)及控制要求；將液壓系統(tǒng)按照功能分成主系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、供液循環(huán)系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)四個(gè)部分：主系統(tǒng)完成主要工作油缸動(dòng)作的控制和供油，輔助系統(tǒng)完成頂出器和移動(dòng)工作臺(tái)動(dòng)作的控制，供液循環(huán)系統(tǒng)提供整個(gè)系統(tǒng)的油液過(guò)濾、循環(huán)和冷卻功能，控制油系統(tǒng)提供所有比例閥、液控閥的控制

3、油液。四個(gè)部分通過(guò)電氣控制統(tǒng)一有機(jī)的組成了設(shè)備的整個(gè)液壓控制系統(tǒng)。
　　在完成原理方案后，推導(dǎo)工件成型尺寸與拉伸力和壓邊力的關(guān)系式，按照成形的最大工件為目標(biāo)值，核算主要?jiǎng)幼饔透滋峁┑淖畲罄炝妥畲髩哼吜?；按照工藝確定各油缸行程，進(jìn)而確定油缸選型。對(duì)比國(guó)內(nèi)沖壓成形速度選擇，選取速度上限，確定泵、閥選型以及油箱尺寸。特別的，將主系統(tǒng)的泵源分成兩部分，一部分通過(guò)多組進(jìn)液閥連通各個(gè)不同的執(zhí)行油缸，滿足其最大速度要求；由于主滑塊要求出力最

4、大，且要求較高的加壓速度，主滑塊所需的油液流量大于第一部分泵源提供的流量，需要另一部分泵組專供于主滑塊壓下動(dòng)作。在布置方案中，首先，考慮整體布置方案，合理布置主機(jī)、加熱爐、模具擺放區(qū)的位置，合理的利用廠房?jī)?nèi)外的空間，確保工藝動(dòng)作能夠高效率實(shí)現(xiàn)；其次，考慮設(shè)備本身結(jié)構(gòu)，完成泵房布置以及電控室、操作室布置。
　　液壓部件方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用模塊化、參數(shù)化的設(shè)計(jì)思維，從頂至底的完成三維液壓零部件的設(shè)計(jì)；在閥體設(shè)計(jì)中，考慮最小通道壁厚尺寸

5、，用以降低閥體零件所占空間和質(zhì)量，優(yōu)化模型。以壓力閉環(huán)控制、位移閉環(huán)控制為手段，分手動(dòng)和自動(dòng)兩檔，更加智能化的完成電氣控制方案設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)公稱壓力要求，參考相似噸位主機(jī)尺寸設(shè)計(jì)油缸、立柱、拉桿、橫梁并對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行強(qiáng)度校核；完成主機(jī)三維solidworks建模；將整體機(jī)架模型預(yù)處理后導(dǎo)入有限元分析軟件；處理好接觸、摩擦和載荷等邊界條件，建立了主機(jī)本體結(jié)構(gòu)的整機(jī)三維分析模型，實(shí)現(xiàn)了本體結(jié)構(gòu)的整體數(shù)值模擬分析。
　　論文通過(guò)