毕业答辩-400吨闭式单点压力机总体设计

400吨闭式单点压力机总体设计姓名：指导教师：汇报提纲研究背景及发展现状课题介绍研究的主要内容结论与展望12342研究背景锻压机械是机械工业两大类基本制造装备之一，先进国家锻压机械占全部机床拥有量的30%以汽车为代表的制造业的发展产生了对锻压机械的需求锻压行业产值近几年平均增长率20%左右国内高、中、低档压力机使用比例1.0:1.9:8.0,并且高档设备市场主要由国外制造商占领3国内发展现状技术引进→合作生产→自主研发拥有自主知识产权的通用锻压设备大多处于低水平中小型企业居多，大部分分布在沿海区域部分企业国际知名度高，产品具备国际先进水平国内著名锻压设备生产商：济南第二机床厂、中国一重、二重、合肥锻压机床有限公司等4

国内发展现状2000吨多工位压力机自动化冲压生产线大型水压力闭式双点压力机5国外发展现状起步早，技术先进将最新技术与理念应用于新产品知名企业全球市场份额高国外著名锻压设备生产商：德国舒勒、米勒万家顿，日本天田、小松，美国ISI，法国FOREST-LINE6国外发展现状

日本天田数控电动伺服压力机

德国舒勒伺服驱动压力机

7锻压设备发展趋势集机械、电子、液压、气动及检测为一体高速度、高精度数控化、自动化FMC及FMS伺服直接驱动技术节能降噪、安全环保8课题主要研究内容400吨闭式单点压力机总体方案设计传动系统参数配置压力机机身结构设计ANSYSWorkbench下机身有限元静力分析及振动特性分析典型零件的工艺分析9工作流程10总体设计技术指标公称力4000kN

最大装模高度650mm公称力行程13mm装模高度调节量250mm滑块行程400mm气垫力300kN滑块行程次数

20SPM气垫行程150mm滑块底面面积1250X1000mm气源压力0.55MPa

垫板尺寸1250X1100mm11传统系统设计1-小带轮2-皮带3-飞轮4-离合器5-制动器6-齿轮7-齿轮8-齿轮9-偏心齿轮10-芯轴公称力4000kN

气垫力300kN公称力行程13mm气垫行程150mm滑块行程400mm气源压力0.55MPa

滑块行程次数

20SPM飞轮转速380r/min12执行机构设计曲柄滑块机构公称力4000kN最大装模高度650mm公称力行程13mm装模高度调节量250mm滑块行程400mm滑块底面尺寸1250X1000mm行程次数

20SPM气源压力0.55MPa13机身结构设计1-工作台2-立柱3-横梁4-拉紧螺栓5-螺母6-导轨7-垫板公称力4000kN

垫板0.25mm滑块行程400mm立柱许用变形0.4mm横梁许用挠度1/10000预紧系数1.5工作台许用挠度1/1000014传动系统参数配置

电动机选择选择顺序1、根据负载特性选择电机类型2、计算电动机功率3、电机型号YH225S-4

飞轮惯量的确定1、飞轮的作用2、飞轮设计步骤3、计算惯量382.7kg﹒m2

传动比的分配1、分配原则2、计算方法3、3.6714.1004.634传动系统参数1、电机型号YH225S-42、飞轮惯量382.7kg﹒m23、传动比3.6714.1004.634电机选择飞轮转动惯量的确定传动比的分配15机身关键零件的校核横梁-简支梁工作台-简支梁立柱-轴拉压垫板-薄板模型拉紧螺栓—轴拉压16压力机几何模型17动画模型18动画模型19400吨压力机机身有限元静力分析有限元分析软件：ANSYSWorkbenchEnvironment(AWE)一、前处理

1、几何实体建模

2、添加材料信息

3、设定接触关系

4、划分网格20400吨压力机机身有限元静力分析二、求解1、选择分析类型2、施加载荷及约束3、设定求解参数三、后处理21AWE-机身强度分析22AWE-机身刚度分析23有限元分析结果与理论值的挠度比较项目横梁底座立柱垫板理论值0.1240.140.2090.124有限元分析值0.1330.150.1100.13324AWE-模态分析25AWE-模态分析26AWE-模态分析结果飞轮轴380r/min6.33Hz中间轴92.7r/min1.55Hz芯轴20r/min0.33Hz阶次12345频率23.96826.45641.91176.439109.21阶次678910频率111.82119.16151.63153.73155.72压力机的振态特性良好27机身有限元分析结论压力机机身设计刚度与强度满足设计要求，振动特性良好。28典型零件加工工艺分析垫板精度分析工序设计29

结论与展望结论通过考虑传动系统转动惯量对机身动态特性最小，得到最佳的传动比。在AWE建立了压力机机身的有限元模型，利用等效加载法给组合机身施加预紧力，模拟拉紧螺栓的预紧力方法可靠理论计算与有限元分析结果