本文關鍵詞：一種杠桿式精密剪切模的虛擬設計

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【摘要】：在機械制造行業(yè)中,最初的工序便是下料。下料的質量會對產(chǎn)品后續(xù)工序成品的質量、合格率和經(jīng)濟效益等產(chǎn)生巨大影響。為了提升下料質量,壓縮原材料消耗,降低下料成本,人們在不斷研究更加精密高效的下料方法。本課題研究一種精密棒料剪切模具,采用杠桿裝置實現(xiàn)徑向夾緊的剪切原理,從而獲得精度較高,剪切面畸變小的棒料。本文旨在以計算機輔助設計相關軟件平臺為依托,結合目前在制造業(yè)廣泛使用的虛擬樣機技術,設計一種杠桿式精密剪切模。本文所做的主要工作和成果有:(1)棒料在徑向夾緊機構下剪切受力分析及徑向夾緊剪切的功能原理分析。(2)對剪切模進行結構設計,計算其相關工藝參數(shù),繪制剪切模具總圖。(3)利用Siemens NX為平臺對剪切模進行機械結構建模和整機裝配。(4)利用ANSYS Workbench對剪切模的主要零部件進行靜力分析。(5)利用DEFORM軟件進行模具應力分析及棒料剪斷過程的成型情況仿真,通過其提供的模擬數(shù)據(jù)選定最優(yōu)參數(shù)進行結構優(yōu)化。本課題利用虛擬樣機技術對一種杠桿式精密剪切模進行虛擬設計,使用CAE技術對所設計剪切模進行模具應力分析,同時通過對比不同設計參數(shù)條件下的棒料形變斷裂情況,逆向對模具結構進行再優(yōu)化或再設計,為實際制造樣機提供理論依據(jù),并為以后的相關設計提供一些參考。
【關鍵詞】：剪切模 精密剪切 虛擬樣機技術 有限元分析
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG76
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 課題的研究背景與意義13-14
• 1.2 國內外精密剪切研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 精密剪切方法研究及其應用14-16
• 1.2.2 幾種徑向夾緊剪切模結構形式及其應用情況16-19
• 1.3 課題的研究目標、內容、擬解決的關鍵性問題19-20
• 1.3.1 研究目標19
• 1.3.2 主要研究內容19-20
• 1.3.3 擬解決的關鍵性問題20
• 1.4 課題采用的研究方法與技術路線20-21
• 1.4.1 課題的研究方法20-21
• 1.4.2 課題的技術路線21
• 1.5 本章小結21-23
• 第2章 徑向夾緊剪切的理論分析23-28
• 2.1 剪切面畸變與剪切質量的評定23-24
• 2.1.1 剪切面畸變23-24
• 2.1.2 剪切質量的評定24
• 2.2 普通剪切模與徑向夾緊剪切模的受力分析24-26
• 2.2.1 普通剪切模剪切方式的受力分析24-25
• 2.2.2 徑向夾緊剪切方式的受力分析25-26
• 2.3 影響棒料剪切質量的幾個主要因素26-27
• 2.3.1 棒料材料的化學成分與組織結構26
• 2.3.2 軸向壓力26
• 2.3.3 徑向壓力26
• 2.3.4 動、定剪刃間軸向間隙26-27
• 2.3.5 剪切速率27
• 2.3.6 其他因素27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 杠桿式精密剪切模的結構與設計28-35
• 3.1 杠桿式精密剪切模的結構形式28
• 3.2 主要工藝參數(shù)計算28-31
• 3.2.1 剪切力計算28-30
• 3.2.2 夾緊力計算30
• 3.2.3 自發(fā)的軸向壓縮力計算30
• 3.2.4 剪刃軸向間隙30-31
• 3.3 壓力機設備的選擇31
• 3.4 剪切模閉合高度的確定31-32
• 3.5 主要零部件的結構與設計32-33
• 3.5.1 杠桿的設計32
• 3.5.2 剪刃與壓緊襯墊的設計32-33
• 3.5.3 回位彈簧的設計33
• 3.6 剪切模零件的材料選用33-34
• 3.7 本章小結34-35
• 第4章 杠桿式精密剪切模的三維建模與裝配35-41
• 4.1 Siemens NX建模基本流程35-36
• 4.2 杠桿式精密剪切模零部件三維建模36-39
• 4.2.1 動刀架建模及部件裝配36-37
• 4.2.2 定刀架建模及部件裝配37-38
• 4.2.3 其它零部件建模38-39
• 4.3 杠桿式精密剪切模的虛擬裝配39
• 4.4 裝配體干涉檢查39-40
• 4.5 本章小結40-41
• 第5章 杠桿式精密剪切模的靜力分析41-47
• 5.1 有限元法簡介41-42
• 5.2 ANSYS Workbench靜力分析過程42-43
• 5.2.1 靜力學分析流程42
• 5.2.2 靜力學分析過程42-43
• 5.3 主要部件靜力分析43-45
• 5.3.1 剪刃的靜力分析43-45
• 5.3.2 杠桿的靜力分析45
• 5.3.3 其他主要部件的靜力分析45
• 5.4 本章小結45-47
• 第6章 精密剪切過程仿真分析47-56
• 6.1 DEFORM軟件簡介47
• 6.247-48
• 6.2.1 DEFORM軟件系統(tǒng)組成47-48
• 6.2.2 DEFORM系列產(chǎn)品及其性能48
• 6.3 精密剪切的有限元模擬基本理論48-50
• 6.3.1 剛塑性有限元法原理48-49
• 6.3.2 棒料剪切斷裂準則的選擇49-50
• 6.4 有限元仿真模型的建立50-51
• 6.5 仿真結果與分析51-55
• 6.5.1 剪切過程仿真51-54
• 6.5.2 棒料應力、應變模擬結果54-55
• 6.5.3 成型溫度分析55
• 6.6 本章小結55-56
• 結論與展望56-58
• 參考文獻58-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文64

【參考文獻】

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本文編號：601074