300T高速冲压机设计研究

摘要

现代工业技术的发展已经造就了大批量生产，工业革命是利用现代设计技术完善设备的更新。现代工业的主要标志和体现一个国家的生产水平是自动化和高效率。从目前来看成型技术是工业技术的关键，成型与压力机或冲压机是密不可分的。本文根据工业技术的要求，对300T冲压机进行设计研究，分析了设计的关键技术和方法路线，为设备的设计提供设计和分析研究方法。
　　1、根据国内外的研究，查询和总结现行冲压机结构特征，对于结构设计的共性问题和冲压机主要应解决的问题进行分析，得到了冲压机设计的关键问题，包括机身设计、主轴组件设计、动平衡组件设计、运转平稳性设计、润滑设计等对冲压机性能影响的关键组件，研究了关键组件初步设计的方法和程序，为研究冲压机的运动和动力学特性、结构优化提供依据。
　　2、根据初步结构设计，运用机器运动的基本原理，进行主运动的运动建模分析，得到了主运动模型，分析了运动特性；运用等效分析的方法推导了主运动的动力学模型，并对300T冲压机实际应用模型进行了简化，获得了实用的简化模型，以此进行了等效力矩计算分析，得到了以曲柄为等效构件的等效阻力矩，为冲压机的动平衡和运转稳定性分析及动力选择提供理论数据。
　　3、根据力矩分析，应用机器运转的动力学方程，进行稳定性分析，得到了主轴组件转动惯量与稳定运行的关系，以此可以设置速度波动调节的方式，在设计时根据运转精度设置转动惯量。
　　4、应用UG进行结构分析建模，对关键组件进行有限元分析优化。对横梁、底座、主轴和球头等零件建立有限元模型，分析结构对强度和刚度的影响，得到初步设计结构的应力和变形分布；根据工作状态进行边界条件的处理，特别是载荷的施加与简化及载荷的传递；在此基础上对初步结构进行多次优化，得到优化结构的应力与变形，提供设备精度和寿命。
　　冲压机设计不是唯一的，本研究只是对300T高速冲压机提出一种分析研究方式及解决的主要问题，以供研究和设计者参考。

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第1章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容

1.4本章小结

第2章 300T冲压机结构设计

2.1工作参数的确定

2.2 总体设计分析

2.3 总体设计

2.4 传动系统设计

2.5 曲柄滑块总成设计

2.6 主轴组件

2.7 机身设计

2.8 动平衡

2.9 液压系统设计

2.10 本章小结

第3章 300T高速压力机的运动特性及动力学分析

3.1主体运动分析

3.2 等效阻力分析

3.3 曲轴运动的稳定性分析

3.4 转速为150rpm时的特性分析

3.5 300T高速压力机曲柄滑块机构受力分析

3.6 主轴受力计算

3.7 本章小结

第4章 300T高速压力机关键件有限元分析与优化

4.1 主轴的Ansys分析

4.2 横梁结构分析与优化

4.3 底座结构分析与优化

4.4 底座结构优化之一

4.5 底座结构优化之二

4.6球头的分析

4.7 本章小结

第5章 总 结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文、著作