重型等溫鍛造液壓機剛度研究與檢測.pdf

1、等溫鍛造液壓機是大飛機、航空、軍工制造業(yè)的基礎設備，隨著我國航空航天領域的快速發(fā)展，如何加工出符合需求的高精度鈦合金鍛件成為了一大難題。等溫鍛造液壓機的制造就是為了完成鈦合金模鍛工藝的重要裝備。而如何制造出高剛度的系列化機架裝備尤為重要。本文以THP11D-20000為試驗對象，對液壓機剛度檢測、有限元模擬、優(yōu)化方案、模態(tài)分析進行了研究。
　　1.對 THP11D-20000等溫鍛造液壓機進行檢測，制定機身剛度檢測規(guī)范，采用應變片

2、檢測剛度，對200MN重型數(shù)控超塑性等溫鍛造液壓機樣機進行聯(lián)機檢測，完成樣機在不同載荷下的剛度檢測，以驗證重型整體組合框架式機身結構設計的可靠性。用數(shù)學方程的形式表達機身關鍵性部件的變形特征，得出非線性曲線。
　　2.建立液壓機—模具耦合模型，通過有限元分析法得到液壓機在滿載狀況下的剛度、強度；并將有限元分析結果與試驗結果相比較，通過對比所得結果可以驗證出設計模型及模擬分析結果的準確性。
　　3.通過對液壓機兩個重要的部件可

3、改善參數(shù)的分析，分別在組合上下橫梁確定下4個影響因素較大的優(yōu)化變量。運用Box-Behnken Design(BBD)設計方法得出響應面模型的擬合方程及方差分析，并分別以撓度和質(zhì)量為優(yōu)化目標。上橫梁撓度降低了0.256mm。下橫梁撓度降低了0.012mm。上橫梁質(zhì)量降低了3.92 t。下橫梁質(zhì)量降低了39.31 t。
　　4.對 THP11D-20000等溫鍛造液壓機進行模態(tài)分析。首先，介紹了有限元模態(tài)分析的概念、理論，再利用 W

4、orkbench分別對液壓機預緊狀態(tài)和滿載預緊狀態(tài)下的整體機架進行有限元模態(tài)分析，得到了機架的前六階模態(tài)的固有頻率和相應的固有振型，并對各個狀態(tài)下的前六階固有頻率和振型進行了詳盡的分析和評價。機架整體的剛度和質(zhì)量分布較為均衡，無明顯的薄弱部位和過剩部位，只需在維保時注意大小拉桿的預緊力。地腳螺釘在五階振型中出現(xiàn)應力交替變化的現(xiàn)象，材料可能會開裂或疲勞斷裂。各階固有頻率都在5~17Hz，屬于次聲波范圍，會產(chǎn)生一定的噪音，因此，應注意防護噪