JS-500精整压力机机身结构有限元分析及改进设计任务书

1 广陵学院毕业设计（论文）任务书 系 部： 机械电子工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 毕业（论文）题目： JS-500 精整 压力机 机身 结构 有限元分析及改进设计 起 迄 日 期： 2014-2-18 2014-5-30 设计（论文）地点： 机械工程学院 5 楼机房 指 导 老 师： 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 2014 年 4 月 8 日 2 毕业设计（论文）任务书 1、本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 本课题来源于扬州捷迈锻压机械有限公司。 JS-500 精整 压力机为国内首创半开、半闭式压力机， JS-500 精整 压力机是该公司根据市场需求而开发研制的产品 ,专门用于锻压汽车零部件而生产的， 适 于薄板的冲载、成形、弯曲、校正、拉深和整形等各种冷冲压工艺 。 要求我们运用有限元分析技术，对 JS-500 精整 压力机进行结构分析并给出优化方案。通过本课题的研究 ,为提高压力机产品的性能，质量和寿命，降低产品成本提供科学计算分析的依据，增强其产品在市场的竞争力。 本课题的目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决工程中的实际问题的能力；培养学生调查研究以及资料、信息获取和分析的能力；培养学生在设计过程中使用计算机的能力；培养学生撰写论文的能力；培养学生创新能力和创新 精神。 通过本课题的研究，使学生能够掌握有限元建模、边界条件的确定、载荷模拟及结构应力应变场的分析及优化设计等现代设计方法。 2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 2.1 任务内容 要求运用有限元分析软件 ANSYS 对 JS-500 精整 压力机 进行有结构静态分析、模态分析以及结构优化设计。利用静态有限元分析，校核液压机机身部件的强度和刚度，并且根据分析的结果进行结构优化设计以达到降低生产成本，提高经济效益。模态分析可以求出机身振动的固有频率以及相应的振型，分析各种振型 对液压机工作状态的影响。这对于了解液压机现有结构的力学特性以及进而改善其结构有重要的意义，为液压机的设计提供了理论和现实依据。主要任务内容有： （ 1） 对 JS-500 精整 压力机 机身结构 进行三维实体建模 ； （ 2） 了解 JS-500 精整 压力机 工作性质和工作状态 ；对其进行工作载荷分析，确定边界条件及加载方案； （ 3） 划分网格，进行有限元结构静态分析，求出机身的应力和应变分布规律， 评价载荷对压力机工作性能的影响； （ 4） 对 机身 模型进行 自由 模态分析，求解 机身 固有频率以及相应的振型等动态参数，分析其对工作状况的影响。 （这项选做 ） ； （ 5） 根据分析结果 ，在应力集中危险区域采取措施改善应力状况；在低应力区域，改变相关尺寸变量，以达到减轻部件总体质量的目的。重新进行有限元分析，检验改变尺寸后的刚度和强度。重复进行以上步骤，直到获取最佳方案。 3 2.2 原始条件及数据 该设备的主要参数如下 : 型 号 : JS-500； 公 称 压 力 : 5000KN； 公称压行程： 8mm； 滑块行程长度： 300mm； 滑块行程次数： 30； 工件台面尺寸： 前后方向 1100； 左右方向 1200； 工件台面板厚： 200； 机身材料是 Q235A，密度 37800 mkg ； 其他数据（材料等）见图纸。 2.3 技术要求 （ 1） 要求校核 JS-500 精整 压力机 在承载条件下的刚度和强度。 （ 2） 要求在保证液压机强度和刚度的条件下对液压机主要部件进行优化设计。 （ 3） 分析液压机的模态，并对液压机的工作状况进行评估。 2.4 工作要求 （ 1） 在深刻领会任务内容及要求的基础上，查找相关的文献资料。（ 20 篇以上，除了教师已列出的文献），通过查阅文献资料认真研究原始材料，写出开题报告； （ 2） 进行理论学习、上机操作、数据处理、分析总结、整理资料，完成与任务书要求相应的工作， 并撰写成毕业论文，独立完成毕业设计的各项工作； （ 3） 毕业论文或设计说明书需符合规范化要求，即：由中外文题名、目录、中外文摘要、引言（前言）、正文、结论、谢辞、参考文献和附录组成，中文摘要在 400 汉字左右，外文摘要在 250 个实词左右，中文题名字数一般不超过 20 个，设计说明书、论文或软件说明书的总字数在 1.52 万汉字； （ 4） 完成英译中资料一份； （ 5） 毕业设计必须按时按量在规定的地点认真完成。 4 毕业设计（论文）任务书 3、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、 图表、实物样品等）： （ 1） 完 成实习调研报告和开题报告； （ 2） 完成本课题规定的设计图纸一份； （ 3） 完成按本任务书第二项内容所述要求撰写研究论文 一篇 ，篇幅不少于 2 万字；。 （ 4） 完成英译中资料一份， 不少于 5000 字符 。 4、主要参考文献： 1 梁森 .开式数控回转头压力机机身的有限元分析及优化 D:硕士学位论文 . 山东：山 东工业大学机械系， 2001. 2 雷小宝 .新型数字化压力机的研制 D： 硕士学位论文 .合肥：合肥工业大学， 2007. 3 张祖芳 .开式压力机机身的有限元分析及优化设计 D:硕士学位论文 .南京：东 南大学， 2004. 4 周平 .新型压力机机身有限元分析及优化 D:硕士学位论文 .南京：南京理工大学，2007. 5 江克斌 , 屠义强 , 邵飞 .结构分析有限元原理及 ANSYS 实现 . 北京 : 国防工业出社 . 6 高耀东 , 郭嘉平 .ANSYS 机械工程应用 25 例 . 7 刘茜，董正身，基于 ANSYS 的 C 型液压机机身有限元分析，机械设计与制造， 2006，1001-3997 8 刘强，付文智，李明哲 .三梁四柱式多点成形压力机机架结构有限元分析和优化设计 .塑性工程学报 .2003,10(5) 9 傅志方，华宏星 .模态分析理论与应用 .上海 :上海交通大学 出版社 ,2000 10 张洪武有限元分析与 CAE 技术基础 M北京：清华大学出版社， 2004 11 傅永华有限元分析基础 M武汉：武汉大学出版社 ,2003 8 12 侯晓望 , 童水光 . 基于有限元分析的液压机结构优化 J. 浙江大学学报 , 2005, 4: 46-48 13 尚晓江 , 邱峰 .ANSYS 结构有限元高级分析方法与范例应用，北京 :中国水利水电出版社 ,2008 14 王文玷，田保杰 科技论文写作与发表 北京：国防工业出版社 . 15 尚晓江等 . ANSYS 结构有限元高级分析方法与范例应用 .中国水利水电出版社 .2006.1 16 章争荣，孙友松等，开式数控回转头压力机机身结构及其对刚度的影响，锻压机械，2001， 3 17 钟志华，周彦伟 . 现代设计方法 .武汉理工大学出版社 .2001.8. 18 雷小燕 .有限元法 .中国铁道出版社 .2000.10 19 龚曙光 .ANSYS 基础应用及范例解析 .机械工业出版社 .2003.1 5 毕业设计（论文）任务书 5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划 起止日期 工 作 内 容 第 1-2 周： 第 3-4 周： 第 5-7 周： 第 8-10 周： 第 11 3 周： 第 14-15 周： 收集阅读 与课题有关的中英文资料 15 篇； 翻译英文资料 ； 毕业实习，并完