J31-315曲柄壓力機(jī)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】
購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點(diǎn)開預(yù)覽,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。【注】:dwg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。具體請(qǐng)見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
非圓柱齒輪壓力機(jī)的數(shù)字設(shè)計(jì)摘要:加工工藝如同產(chǎn)品一樣,必須不斷改進(jìn)去適應(yīng)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),隨著經(jīng)濟(jì)的需求,消費(fèi)者的改變,環(huán)境的立法,新產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的需求日益強(qiáng)烈。因此,鍛造業(yè)又努力去改進(jìn)熱鍛工藝。曾被用以生產(chǎn)連桿、斜齒輪、直齒輪、螺旋齒輪傳動(dòng)裝置和恒速結(jié)的熱鍛工藝已經(jīng)多次改進(jìn),為了保證工件的連續(xù)和產(chǎn)品不被剪、拉破壞,封閉模具在精密鍛造中被廣泛應(yīng)用,使精密鍛的技術(shù)又向前推進(jìn)了一步。很多因素影響產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝的經(jīng)濟(jì)性,特別是工件溫度,模具溫度和工作時(shí)間。高溫條件導(dǎo)致模具溫度升高。因此,模具的溫度與工作時(shí)間有直接關(guān)系。過高溫度不可避免的導(dǎo)致模具的破壞。這篇文章介紹了一種利用非圓柱齒輪嚙合這一全新概念在壓力機(jī)機(jī)械上的數(shù)字化研究。這種運(yùn)動(dòng)原理同傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)相比減少了壓力機(jī)工作時(shí)間。關(guān)鍵詞: 金屬組織、有限元仿真、模具熱裝載、驅(qū)動(dòng)機(jī)械、非圓周齒輪。符號(hào)說明:a 中心距am, bm 傅立葉級(jí)數(shù)的系數(shù)A 模具的表面積C 補(bǔ)償系數(shù)e .偏心距i() .壓力角的轉(zhuǎn)換率函數(shù)n .轉(zhuǎn)數(shù)q .溶劑Q .熱量r1() .主動(dòng)輪漸開線關(guān)于壓力角的極坐標(biāo)函數(shù)r2() .從動(dòng)輪漸開線關(guān)于壓力角的極坐標(biāo)函數(shù)R 齒輪分度圓半徑s .滑塊行程Tdie .工具的局部溫度Twp .工件的局部溫度s .滑動(dòng)速度x 傅立葉系數(shù)的記錄tr .熱傳導(dǎo)系數(shù)T 周期 主動(dòng)輪壓力角 從動(dòng)輪壓力角1. 精密鍛由于精密鍛的工作原理和分模鍛的較高精度,對(duì)工藝參數(shù)和模具參數(shù)有較高要求。圖1顯示了用封閉模鍛斜齒輪的工作原理。封閉模大部分用來加工網(wǎng)狀或者在主變形過程中的一些附屬特征。為了形成封閉模的多壓力,必須有彈性裝配或者有操作封閉設(shè)備來提供封閉壓力。如果壓力機(jī)象在加工斜齒輪時(shí)由于徑向變形不能閉合,必須有多?;蛘哂懈郊拥姆忾]部件。水平分模的優(yōu)點(diǎn)是壓力好提供,而且滑塊運(yùn)動(dòng)同彈性裝配部件的組合很容易實(shí)現(xiàn)。垂直分模對(duì)有彈射部件的下切很有必有。像離合齒輪和恒速結(jié)就是這樣的。當(dāng)單步壓時(shí)同時(shí)需要水平和垂直壓力。一個(gè)替換物是鑄件壓力機(jī)。即使滑塊的速度在熱鍛工藝中不是足夠的快,這已在有些加工中被使用。精密鍛的精度已達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IT79, 對(duì)金屬材料典型的鍛溫在1100度到1280度之間。1. 精密鍛中的新概念在傳統(tǒng)的壓力機(jī)上進(jìn)行精鍛的應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。尤其象模具的完全封閉,短的工作時(shí)間,恒定的能量散失,過載保護(hù)和集中工藝質(zhì)量控制的需求。關(guān)于熱鍛的新技術(shù)不斷被發(fā)展。對(duì)經(jīng)濟(jì)型熱鍛壓力機(jī)基于技術(shù)上的需求,IFUM創(chuàng)造了一種全新的概念。這種技術(shù)主要基于用非圓柱齒輪嚙合來保證最小的工作時(shí)間和由此而來的最小的熱載荷。2. 精鍛壓力機(jī)滑塊的運(yùn)動(dòng)優(yōu)化圖2表示了精鍛同傳統(tǒng)的壓力機(jī)相比的優(yōu)良特性。兩者的周期都是1秒。然而,在一秒鐘中壓塊并不工作,都是在延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。對(duì)截面為20 mm的變形,傳統(tǒng)壓力機(jī)需要75ms, 而新型壓力機(jī)可減少到39ms。傳導(dǎo)率的變化,是由非圓柱齒輪的非常規(guī)的角速度的變化引起的。在變形面積較大,滑塊速度增長(zhǎng),節(jié)線r1,r2的變化是由傳導(dǎo)率的需求而定的:。中心距為定值:a = constant = r1() + r2()轉(zhuǎn)換函數(shù)描述了圓周齒輪節(jié)線和非圓柱齒輪節(jié)線的關(guān)系。為了滿足滑塊運(yùn)動(dòng)學(xué)的要求,這函數(shù)必須進(jìn)行一些適應(yīng)性修改。函數(shù)值是由m個(gè)代數(shù)式的傅立葉級(jí)數(shù)決定的:為了確定傅立葉系數(shù)滿足滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)需求,須使用迭代,如圖3,首先,由滑塊運(yùn)動(dòng)學(xué)要求估計(jì)出傅立葉系數(shù)的初值。根據(jù)公式推出級(jí)數(shù)為1到15的傅立葉系數(shù),其值為和隨機(jī)相乘之和。函數(shù)由和曲軸的驅(qū)動(dòng)決定。質(zhì)量因數(shù), 由預(yù)先確定運(yùn)動(dòng)條件以及滑塊最小加速度的產(chǎn)生出來的記錄決定。系數(shù)和決定了下一個(gè)因數(shù),并可被隨機(jī)修改。當(dāng)精度達(dá)到要求時(shí),計(jì)算值低于預(yù)期值,并在超過一定步數(shù)后對(duì)結(jié)果改進(jìn)不大就停止計(jì)算。圖4顯示兩個(gè)非圓柱齒輪嚙合計(jì)算。用角速度的變化去改變傳動(dòng)因數(shù)?;瑒?dòng)速度作為齒輪磨損的一個(gè)重要因數(shù),在每對(duì)嚙合齒出并不相同。根據(jù)傳動(dòng)負(fù)載計(jì)算并取模數(shù)m為20mm, 齒數(shù)72。2.2 非圓柱齒輪的形狀的優(yōu)化因?yàn)橹鲃?dòng)輪同圓是非常相似的,因此,很容易按照?qǐng)A柱齒輪的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理去驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪。這樣比造兩個(gè)非圓柱齒輪更經(jīng)濟(jì)。圓齒輪的偏心半徑為:式中 := e/R , R是齒輪分度圓半徑,e為偏心距。如圖5。轉(zhuǎn)換率為:為了獲得平均轉(zhuǎn)換率,對(duì)節(jié)線進(jìn)行積分:為已知,中心距由非線性公式?jīng)Q定。圖5顯示了一對(duì)偏心齒輪實(shí)現(xiàn)了非圓柱齒輪的相似運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)工作過程中速度和加速度只有很小的差異,可以忽略。由于圓周形狀的改變,在相同模數(shù)和齒數(shù)的情況下,中心距變?yōu)?503.62mm。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),IFUM開發(fā)了一種程序,只要給出滑塊速度,公稱壓力,節(jié)線長(zhǎng),程序能自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。3. 模具載荷的有限元仿真壓力機(jī)設(shè)計(jì)好后,應(yīng)該檢驗(yàn)一下在熱負(fù)載方面的效果。用有限元模擬新壓力機(jī)同傳統(tǒng)壓力機(jī)在速度和工作時(shí)間上的不同表現(xiàn)。 911給出了有關(guān)金屬組織有限元模擬發(fā)展的調(diào)查報(bào)告。由于預(yù)計(jì)或者材料變形比較理想,往往一次PE模擬就夠了,處于安全考慮,模具安全的知識(shí)是必須的。在分析中模具同有限元的嚙合也是必要的。一些有限元分析程序包可進(jìn)行工作狀態(tài)下的模具與工件的變形分析,接觸處理器連接工件和模具的邊界和瞬態(tài)條件,模具的機(jī)械變形和他們?cè)诓牧狭鲃?dòng)性方面的影響,可以用接觸模擬器進(jìn)行分析。今天,可變形的三維模型與二維網(wǎng)格模型進(jìn)行分析相比需要耗費(fèi)CPU更長(zhǎng)的時(shí)間。因此,IFUW開發(fā)了一種非連續(xù)計(jì)算的軟件,用他的FORGE模塊對(duì)模具和工件進(jìn)行建模,用他的MSCMARC模塊進(jìn)行有限元分析。3.1 分解的有限元分析策略在IFUM 中,螺旋狀斜齒輪已被用精密鍛工藝進(jìn)行制造。他的特點(diǎn)是模具的局部表面有較高的壓力。因此,非接觸分析對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行了分析。如圖6。首先,鍛壓的有限元模擬是用網(wǎng)格模型進(jìn)行的,用的是商業(yè)有限元分析軟件FORGE3.仿真中熱量大量傳到網(wǎng)格模具并進(jìn)行了計(jì)算。節(jié)點(diǎn)是模型單元的邊界條件,這種方法減少了CPU的花費(fèi)。據(jù)調(diào)查顯示,這種模擬比連續(xù)的有限元分析少用一半的時(shí)間。3.2 鍛造的有限元模擬和模具的熱負(fù)載為了收集壓力機(jī)工作后模具熱負(fù)載的信息,用非連續(xù)的有限元模擬對(duì)斜齒輪進(jìn)行了模擬。第一步,用傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行分析,見圖2。這種情況下局部溫度高達(dá)1200度。兩接觸面之間的傳導(dǎo)率為定值。為了進(jìn)一步減少CPU的開銷,僅對(duì)斜齒輪的一部分進(jìn)行分析。圖7顯示了用FORGE3 對(duì)材料流動(dòng)和和溫度的分布模擬??梢钥闯鲈谀>呱蠝囟扔泻艽蟛煌?。用傳統(tǒng)壓力機(jī)工作后表面的溫度是100到150度比用非圓柱齒輪壓力機(jī)低。這種現(xiàn)象對(duì)加工熱的綜合利用很重要。熱流量由下式?jīng)Q定:式中:Q表示熱量;A 表示模具表面積。在用有限元對(duì)網(wǎng)格模型進(jìn)行分析時(shí),熱流量主要由表面決定。在第二步中,計(jì)算流入溫度較低的模具的熱量。為了確定熱量的流量,用了一下公式進(jìn)行計(jì)算: 式中:q0 =tr(Twp - Tdie );Tdie工具的局部溫度;Twp工件的局部溫度;tr熱傳導(dǎo)系數(shù);T周期;n 轉(zhuǎn)數(shù);上式中先計(jì)算一段時(shí)間中的熱量,然后求其平均值。熱量從模具高溫部分流到低溫部分過程中的熱損失被忽略。兩種壓力機(jī)的不同工作時(shí)間的不同熱量被分別統(tǒng)計(jì)?;瑝K的能量的百分之36被轉(zhuǎn)化到模具上。這中模擬應(yīng)用了商業(yè)分析軟件MSC.MARD。開始溫度是100度。圖8顯示了兩種壓力機(jī)的溫度擴(kuò)散情況。工作18個(gè)周期后,溫度出新明顯差異,非圓柱齒輪壓力機(jī)模具的溫度最高可達(dá)460度。而傳統(tǒng)壓力機(jī)的最高溫度為780度。由于工作時(shí)間短,非圓柱齒輪的模具的傳入熱量明顯比傳統(tǒng)壓力機(jī)低。更重要的是熱量被更加有效的控制。3. 結(jié)論這篇文章描述了如何進(jìn)行非圓柱齒輪壓力機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這意味著利用圓柱齒輪傳動(dòng)原理的非圓柱齒輪能被應(yīng)用。相比之下,用圓柱齒輪傳動(dòng)是用非圓周齒輪傳動(dòng)加工成本的兩倍。在加工過程中溫度的變化可被分解仿真工具很容易的模擬。這種仿真工具用來減少三維仿真的時(shí)間。這種仿真表明工件鍛造后溫度較高。這對(duì)完全熱量處理是很重要的。然而模具的溫度同傳統(tǒng)壓力機(jī)相比比較低,因此,熱載荷對(duì)模具的影響減小。同傳統(tǒng)的壓力機(jī)相比,非圓柱齒輪有已下優(yōu)點(diǎn):(1)工作時(shí)間顯著減少;(2)冷去時(shí)間變長(zhǎng);(3)模具的熱負(fù)載減少;(4)熱量由工件到模具的傳導(dǎo)減少。
收藏
編號(hào):11559252
類型:共享資源
大小:1.36MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2020-04-28
40
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
說明書+CAD
j31
曲柄
壓力機(jī)
設(shè)計(jì)
說明書
仿單
cad
- 資源描述:
-
購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點(diǎn)開預(yù)覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?!咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。。。具體請(qǐng)見文件預(yù)覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。