擺動輾壓機本體結構設計與有限元分析.pdf

1、擺動輾壓技術是一種局部加載、多次累積、最后整體成形的金屬塑性加工新工藝。擺動輾壓機是實現擺動輾壓技術的特種成形設備。其傳統(tǒng)的設計方法存在設計周期長、結構冗余、成本高等諸多弊端。采用常規(guī)算法進行設計計算，不易給出準確的計算結果，且無法了解各部位的受力狀態(tài)和變形情況。有時雖然增加了結構重量，但浪費了材料，并且難以提高產品的設計質量和水平。隨著CAD/CAM/CAE技術的日益普及和應用，有限元分析等現代結構分析方法己為工程設計人員廣為認識和采

2、用，并取得了顯著的技術經濟效益。有限元分析方法己在航空、航海、土建、機械等領域獲得廣泛應用，但在擺動輾壓機等鍛壓機械的產品設計中應用還不普及，許多產品仍沿用傳統(tǒng)的設計方法。本文采用ANSYS軟件分析了擺動輾壓機機身，對上、下橫梁的結構作出了改進，使上、下橫梁各部位應力盡量分布均勻、合理，取得了既減輕機身重量、又提高強度和剛度的效果，為結構的合理設計與改造提供了可靠的理論依據。 本文首先介紹了擺動輾壓機的工作原理、結構特點、設計方

3、法以及國內外擺動輾壓機的研究和應用現狀。然后對有限單元法的理論和方法以及ANSYS軟件的功能進行了介紹。其次，對擺動輾壓機的滑塊、油缸、機身以及傳動系統(tǒng)的特點進行分析并對有關的部件進行了力學分析，給出了強度校核公式。最后，以4000KN單擺頭擺動輾壓機為基礎，建立了機身的實體模型并將其導入有限元分析軟件ANSYS中，通過有限元分析，得出了擺動輾壓機機身各部件的應力、應變以及位移分布規(guī)律。針對上、下橫梁的應力應變特點，對4000KN單擺頭