手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
液壓聯合沖剪機是集沖孔、剪切于一體的多功能專用機床。其沖孔功能在一定程度上能取代壓力機，剪切功能則可完全取代鋸床、切割機床，能實現各種型鋼的快速剪切。機床床身由工作架、工作臺和底座組成。工作架由前焊接板1、隔板2和后焊接板3通過隔板周邊焊接而成，是機床重要的承載部件，其焊縫坡口角度為45°，坡口深度為5mm。隔板周邊外沿距前后焊接板外沿10mm。工作架、底座、底座連接板也均為相互焊接而成，從而構成一個整體即床身。該聯合沖剪機床的現場使用情況表明，沖孔時床身強度不足，需要進行有限元分析模擬，工作架虎口開口度超過規定設計值(要求工作架虎口開口度不大于2mm)，這不僅直接影響到了整機的壽命，而且對加工精度有重大影響。
該機床床身大部分連接為焊接結構。本文不考慮整個機床的各個焊接部位焊后殘余應力的影響，對計算結果有較大影響的只是沖孔工作區的前后焊接板和中間隔板的焊接以及工作架和底座側支撐板的焊接。如果將焊縫模型單獨建立，將使求解繁多，另外，如果將底座側支撐板和工作架的焊接用粘接方式模擬將產生小的線段，也會造成分網困難。作者將中間隔板實體模型的每個側面沿周邊分割出了一個寬5mm的矩形焊縫面，用來模擬焊接面，這樣中間隔板的一個側面就被分成了三個面，底座側支撐板與工作架的焊接也類似處理。其余焊接處均采用粘結操作，以便提高精度。對于不在焊縫面上的結點，計算采用的有限元理論結構分析靜力控制方程，整個床身實體模型采用有限元分析軟件ANSYS的APDL語言建立，以便于模型的修改。建模采用自底向上和自頂向下兩種思路相結合的方法進行，并且在建模過程中充分利用了布爾操作的功能。模型已經去掉了不重要的螺紋孔、倒角等。工作架底部有一高80mm、寬1360mm的凹陷。
為了計算開口度，在虎口的上部和下部與工作臺底面接觸的面上，分別作了兩條計算輔助線，液壓缸的中心位置，距懸臂端面 120mm，分網時將此線打斷成一定節點數，求解結束后首先分別提取上下兩條線上的節點Y向位移，然后將上、下線節點的Y向位移值分取平均值相減即得到虎口開口度(坐標系的方向和位置見圖)。由于整個床身實體模型較復雜，求解規模大，采用四面體元而不應采用退化的四面體單元(20節點的95號單元，就可以退化為10節點的92號單元) 可以大大提高求解速度。所以，作者選用92號單元，單元每個節點具有三個位移自由度。分網過程中用了網格尺寸控制命令控制了全局和局部網格的密度，懸臂和轉角處，網格劃分較密。劃分網格后整個模型的單元數為55911，節點數為108173。機床的材料均是普通A3鋼板，彈性模量為2.1xe5MPa，泊松比為0.28，許用應力為209MPa。機座兩支撐板底面的結點自由度全部約束;考慮機床本身的重力，在模型上施加了一個加速度，在虎口上下四個面上施加了表面載荷。由于沖孔時速度很慢，所以為靜力分析。由于模型單元較多，為了提高計算速度，選用了PCG求解器和節省內存的方法，PCG法比波前法計算速度要快10倍以上。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.xiangzuoxiangyou.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！