大型壓鑄機合模機構(gòu)模板的有限元分析與拓撲優(yōu)化.pdf

1、壓鑄是一種高效率的，少或無切削金屬的成型工藝，其特點是對融化的金屬施加高壓，使液態(tài)金屬能順利地充滿型腔，冷卻后獲得所需的零部件。壓鑄技術(shù)作為一種特殊的成型方法，在現(xiàn)代工業(yè)中廣泛用于生產(chǎn)各種各樣金屬零部件。壓鑄機是壓鑄技術(shù)的核心裝備，上世紀隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，有限元技術(shù)開始普遍被歐美、日本等發(fā)達國家應用于壓鑄機的研制過程。這種技術(shù)能夠在很大程度上改進產(chǎn)品質(zhì)量，縮短研發(fā)時間，增強市場競爭力。我國壓鑄機的研制主要以經(jīng)驗為主，相比發(fā)達國家，生

2、產(chǎn)的樣機研發(fā)周期長，穩(wěn)定性、可靠性等方面也存在一定差距。因此，為提高市場競爭力，必須采用先進的設(shè)計方法來縮短壓鑄機的研制時間，節(jié)約研發(fā)成本。在壓鑄機的整體結(jié)構(gòu)中，合模機構(gòu)的中板和頭板是主要的受力部件，其強度和剛度直接影響整個合模機構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。本文采用有限元技術(shù)對廣東伊之密壓鑄科技有限公司的DM3500型壓鑄機的中板和頭板進行了一系列的研究，以便在設(shè)計階段盡早發(fā)現(xiàn)問題，修改設(shè)計方案，減少樣機的試驗次數(shù)。本文研究的主要內(nèi)容包括：

3、r>　?。?）建立了壓鑄機的虛擬樣機模型，為提高仿真精度，將合模機構(gòu)的機鉸柔性化，利用多體動力學軟件ADAMS對整個合模機構(gòu)進行了動力學仿真，得到了作用在中板上下鉸鏈孔處的合模力，檢驗壓鑄機的合模特性；
　?。?）根據(jù)動力學仿真結(jié)果，對合模機構(gòu)進行接觸靜力學分析。利用專業(yè)有限元網(wǎng)格劃分軟件HYPERMESH建立了中板、頭板和模具的網(wǎng)格模型，導入有限元軟件ANSYS中進行接觸靜力學分析；
　　（3）依據(jù)計算公式確定熱分析邊界條