开式曲柄压力机机身的设计与计算

2014-08-24 10:53 作者:管理员14 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:开式曲柄压力机机身属于C形机架。C形机架的刚度要比O框形机架低得多,但C形机架三面敞开,便于操作和调整,因而它广泛用作小型曲柄压力机、液压机、折板机以及锻锤等机器的机身。 开式压力机工作中主要产生两种变形:垂直变形和角变形(图18.2-14),垂直变形是

 
       开式曲柄压力机机身属于C形机架。C形机架的刚度要比O框形机架低得多,但C形机架三面敞开,便于操作和调整,因而它广泛用作小型曲柄压力机、液压机、折板机以及锻锤等机器的机身。
       开式压力机工作中主要产生两种变形:垂直变形和角变形(图18.2-14),垂直变形是指装模高产生的变形Δh,角变形是指压力机的滑块相对工作台面产生的倾角,Δa,在这两种变形中危害最大的是角变形。角变形的存在使上、下冲模互相歪斜(图18.2-15),它影响到工件的质量、模具的寿命、加速滑块导向部分的磨损和增加能量消耗。
开式压机的弹性变形
压力机的角度变形对冲模等的影响
       压力机机身在工作中承受工艺过程中的全部变形力(某些下传动压力机除外),机身的角变形对于压力机总角变形占有较大的比例。因此,保证机架的足够角刚度是机架设计的主要出发点。
    开式压力机机身的立柱型式有双柱式和单柱式两种(图18.2-16)。立柱呈封闭的外形或一面敞开属于单柱式(图d一h,j、k)。双柱式前后敞开,形成贯穿的通道(图a, b, i, 1)。双柱机身的刚度比封闭外形的单柱机身小23%一28.5%,特别是在偏心载荷作用下,还将使立柱断面强烈扭转。为此,在结构上加拉杆以提高刚性(图c, 1),一般可提高机身刚度50%。
    (1)开式机身的设计与计算
    机身的设计一般是从机身的基本截面开始的(它位于工作台工作平面的同一平面上)。在求得基本截面后,以此为依据,考虑工艺方面的要求,按经验数据初步确定机身的结构尺寸,而后进行强度、刚度校核,并进行修改,直至满足要求为止。开式压力机机身的设计与计算见表18.2-17。该表是对开式压力机机身进行静强度、刚度校核。对于高速压力机(冲程次数有的每分钟达上千次),还应进行机身的动态性能设计。如进行颇率校核、机身在稳态受迫振动下的变形以及危险截面的应力计算等。
    (2)机身的许用应力(见表18.2-18)
开式压力机机身立柱截面形状
开式压力机机身设计与计算
开式压力机机身设计与计算2
开式压力机机身设计与计算3
      (3)开式机身的有限元计算
      以J23-10压力机为例。
      1)计算假定:连接左右机身的肋板应力很小,可忽略不计。机身处于二向应力状态,故可作平面问题来研究。
      2)机身的应力和变形图18.2-17为机身的变形。在图中,机身原来的形状用实线表示,变形后形状用双点划线表示。每个结点上部数字表示水平位移,下部表示垂直位移,单位均为mm。从图中可得,喉口的角变形是导轨处的角变形及工作台的角变形之和,即为975 μ5rad(实测为8315μrad)。因而压力机的角刚度为0. 103kN/μrad,图18.2-18为什算所得到的Ⅱ-Ⅱ截面上的应力分布。其内侧边缘垂直方向的应力为396 x 10' Pa(实测为280 x 10' Pa ),外侧边缘处为-170.5 x l0' Pa(实侧为-179 x110' Pa)。故工作台转变处应力较大。
压力机机身周节点位移
有限元计算J23-10压力机所得Ⅱ-Ⅱ截面上应力分布
 

(责任编辑:laugh521521)
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