反旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷料機構(gòu)的虛擬設(shè)計.pdf

1、下料質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)工序的質(zhì)量及效率。隨著加工工業(yè)的發(fā)展，對于不同的材料、批量和精度等要求，已經(jīng)出現(xiàn)了多種下料方法。傳統(tǒng)下料方法往往存在效率低，耗能大，斷面質(zhì)量差等缺點，而超聲波法、電化學(xué)法，電子束法等現(xiàn)代斷料方法對于一般下料要求來說成本較高。反旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷料機可以有效的解決以上問題。
　　 本文以裂紋技術(shù)理論和金屬疲勞斷裂機理為核心，采用理論推導(dǎo)結(jié)合案例分析的方法，研究棒料在反旋轉(zhuǎn)彎曲狀態(tài)下疲勞壽命的問題，完成了該機

2、床主要運動機構(gòu)的設(shè)計和虛擬裝配，并對其進(jìn)行了動態(tài)仿真和有限元分析。
　　 本文以提高斷裂效率和質(zhì)量為目標(biāo)，從研究棒料疲勞壽命入手，采用虛擬設(shè)計方法建立了機構(gòu)的裝配模型。具體完成了以下工作：首先，根據(jù)傳統(tǒng)彎曲疲勞下料方式存在裂紋閉合現(xiàn)象影響下料效率的問題，從提高應(yīng)力比這個角度對機構(gòu)加載方式進(jìn)行改進(jìn)，并建立了新加載方式下疲勞壽命估算的數(shù)學(xué)模型。其次，針對反旋轉(zhuǎn)彎曲模式下棒料不轉(zhuǎn)的特點，設(shè)計了斜塊壓桿機構(gòu)，解決了施加預(yù)荷力的液壓裝置不

3、能隨主軸轉(zhuǎn)動的問題，使電機，液壓缸等動力元件可以相對機架保持靜止；考慮到摩擦扭矩對斷面平整度的不利影響，設(shè)計了一種可靠傳遞加載力的自定心夾具，減少了棒料與夾具間的摩擦扭矩；使用擴程機構(gòu)配合配重塊平衡了在各個工況下的不平衡質(zhì)量。再次，選用ADAMS作為仿真分析軟件，對反旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷料機構(gòu)三維模型進(jìn)行優(yōu)化直至滿足設(shè)計要求。最后使用有限元分析軟件ABAQUS對主軸進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析驗證了主軸剛度并為轉(zhuǎn)速的選擇提供了技術(shù)參數(shù)。