铝合金板材拉伸机的有限元分析及优化设计.pdf

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1、2014NO．3重型机械·59·铝合金板材拉伸机的有限元分析及优化设计刘杰，汪恩辉，张超，黄维勇，何潜(中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：针对国内铝合金板材拉伸机设计相对缺乏理论依据的问题，以中国重型机械研究院股份公司研发的35MN铝合金板材拉伸机为原型，应用SolidWorksSimulation有限元分析软件计算得出其位移及应力分布，并根据计算结果改进机械结构尺寸，实现了对拉伸机的优化设计。为拉伸机的强度、刚度设计提供了科学依据。关键词：板材拉伸机；有限元分析；优化中图分类号：TG333文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014)03—0059—03F

2、initeelementanalysisandoptimizationonaluminumalloyboardstretcherLIUJie，WANGEn—hui，ZHANGChao，HUANGWei-yong，HEQian(ChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：Aimingattherelativesho~ageofdesigntheoryforboardstretcher，takingthe35MNaluminumalloyboardstretcherdesign

3、edbyChinaNationalHeavyMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．forexample，thispapercalculatedthedisplacementandstressofthestretcherusingSolidWorksSimulationFEMsoftwareandop-timizethestructureandsizeaccordingtotheconclusion．Itcanbeusedasthescientificbasisforthestrengthandrigiditydesignofboardstretcher．Ke

4、ywords：boardstretchingmachine；finiteelementanalysis；optimization析，并根据分析结果对现有结构及尺寸进行了优U刖舌化设计，使其结构及尺寸更加合理，对于拉伸机板材生产中，拉伸处于淬火后的一个工艺环的自主设计有一定的理论指导意义。节，用于消除板材的内部残余应力以及对板材起1基于SolidWorksSimulation分析到拉伸矫直作用，是决定板材质量和成材率的重要因素之一。但目前国内绝大多数企业在板材生由于拉伸机的结构及受力情况比较复杂，建产过程中并未设置拉伸工艺环节，使得板材的成立约束条件分析单独的零件相对困难，故本文对品质量与

5、国外产品有一定的差距，而国内对于板拉伸机的拉伸头整体建模并进行有限元分析。然材拉伸机的设计理论依据也相对欠缺。本文依托而很多大型有限元分析软件的建模功能都不是很中国重型机械研究院股份公司为广西某厂研制的强，一般只用来创建一些简单的零件，对于相对35MN铝合金板材拉伸机，利用有限元分析方法复杂的零件和装配体，通常是先用专业三维软件对该拉伸机关键零部件的应力及位移进行研究分建模后再导人分析软件进行分析，但是导入的模型不能直接用于有限元计算，还要进行繁琐的简化和修补等工作，这样大大降低了工作效率。收稿日期：2013—10—13；修订日期：2013—12—08基金项目：陕西省重大科研项目(B08

6、05473)基于SolidWorks基础上的有限元分析软件作者简介：刘杰(1984一)，男，工程师，从事管棒型材矫直设SolidWorksSimulation实现了与SolidWorks三维建备的研发与设计工作。模软件的无缝连接，将几何建模和有限元分析集