高速?zèng)_床工作臺(tái)板的剛性研討

        高速?zèng)_床工作臺(tái)板的厚度需依據(jù)客戶需求進(jìn)行規(guī)劃。為了滿意不一樣剛性的需求，這篇文章運(yùn)用Solidworks軟件中的插件COSMOSWorks對(duì)不一樣厚度、不一樣原料的工作臺(tái)板進(jìn)行了模態(tài)剖析，再由固有頻率與質(zhì)量反求工作臺(tái)板的剛度，找出剛度隨原料及厚度改變的規(guī)則。由剖析得出了歸納思考剛性、減振性及經(jīng)濟(jì)性的工作臺(tái)板規(guī)劃及選材計(jì)劃，該計(jì)劃能夠滿意不一樣剛性的需求。
1 導(dǎo)言 工作臺(tái)板作為壓力機(jī)的重要零件，起到下連機(jī)身、上連模具的效果。工作臺(tái)板的厚度直接影響到裝模高度，關(guān)于通常開式壓力機(jī)，裝模高度有共同的規(guī)劃規(guī)范：一機(jī)部規(guī)范JB 1395-74，工作臺(tái)板的厚度尺度根本共同。跟著近幾年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)E／I鐵芯、電機(jī)定轉(zhuǎn)子的廠家不斷增多，對(duì)高速壓力機(jī)的需求日益增多，國(guó)內(nèi)鍛壓設(shè)備生產(chǎn)廠家也逐步向高速壓力機(jī)領(lǐng)域開展，技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率也不斷提高。因?yàn)閲?guó)內(nèi)開式高速壓力機(jī)還沒(méi)有共同的參數(shù)規(guī)范，與之相配套的模具高度尺度也不盡共同。這就致使在給用戶提供設(shè)備時(shí)常常改動(dòng)工作臺(tái)板的厚度，乃至修正機(jī)身的相關(guān)尺度以滿意不一樣的裝模高度需求。臺(tái)板厚度減小時(shí)，通常采納銑工作臺(tái)板下平面的方法，但當(dāng)厚度減小太多時(shí)，通常需求替換原料從頭投料加工。工作臺(tái)板厚度減小后，本身的剛度會(huì)降低，在高速?zèng)_壓時(shí)會(huì)變形加重乃至損壞。 這篇文章以徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司VH45機(jī)床用工作臺(tái)板(圖1)為例，就臺(tái)板厚度與臺(tái)板剛度之間的聯(lián)系進(jìn)行了剖析。
2 核算公式 直接核算零件的剛度較復(fù)雜，能夠運(yùn)用Solidworks軟件中的插件COSMOSworks核算出零件的固有頻率，再經(jīng)過(guò)式(1)進(jìn)行變換得到式(2)，即可核算出零件的剛度k。
3 COSMOSWorks剖析 為便利起見(jiàn)，將工作臺(tái)板的原料取為軟件自帶的原料：灰鑄鐵、合金鋼、鍛造碳鋼、通常碳鋼，各資料的機(jī)械性能如表1所示 將工作臺(tái)板下平面進(jìn)行有些固定(機(jī)身落料孔為450 mm*305mm，不加約束)，依據(jù)滑塊底平面尺度，設(shè)定模具的長(zhǎng)寬尺度為360mm*300mm，在上述區(qū)域施加450 kN的載荷。設(shè)定工作臺(tái)板厚度的改變規(guī)模為70～130 mm，距離5 mm做一次剖析，取{dy}階固有頻率，核算成果如表2所示。
4 成果剖析 將表2中所列的4種資料制成的工作臺(tái)板{dy}階固有頻率及剛度隨工作臺(tái)板厚度改變的聯(lián)系分別用圖2和圖3來(lái)表示，結(jié)合兩圖和表2可看出：
(1)跟著工作臺(tái)板厚度的添加，關(guān)于上述4種資料，一階頻首先增大至必定數(shù)值后緩慢減??；
(2)跟著工作臺(tái)板厚度的添加，關(guān)于上述4種資料，工作臺(tái)板的剛度一直增大且增大的幅度逐步減??；
(3)厚度相一起，由合金鋼、鍛造碳鋼、通常碳鋼做成的工作臺(tái)板的固有頻率和剛度不一樣不大；
(4)工作臺(tái)板資料不一樣，一階頻率是不一樣的，資料的彈性模量越大，一階頻率也就越大；
(5)一樣彈性模量的資料，一階頻率跟著抗拉強(qiáng)度的增大而增大；
(6)關(guān)于一樣受力方法以及一樣構(gòu)造形式的工作臺(tái)板，一階頻率呈現(xiàn)極大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的厚度簡(jiǎn)直不變，本臺(tái)板對(duì)應(yīng)的厚度為100 mm；
(7)由式(2)能夠看出，影響剛度的主要因素為固有頻率和質(zhì)量。工作臺(tái)板厚度從70 mm開端添加，當(dāng)一階頻率添加到峰值時(shí)，能夠算出頻率添加了約11％，質(zhì)量相關(guān)于70mm厚度時(shí)添加了近60％，由此能夠看出，在這一改變中，質(zhì)量關(guān)于剛度起到了很大效果。當(dāng)臺(tái)板厚度從頻率峰值時(shí)的數(shù)值添加到130mm時(shí)，一階頻率大概下降了2％，質(zhì)量相關(guān)于110 mm厚度時(shí)添加了25％擺布。臺(tái)板剛度是緩慢添加的，但是增幅在逐步減小。

5 結(jié)論 從以上剖析能夠看出，關(guān)于特定構(gòu)造的工作臺(tái)板，其一階固有頻率在工作臺(tái)板厚度發(fā)生改變時(shí)存在極大值，一階固有頻率極大值對(duì)應(yīng)的厚度規(guī)模關(guān)于上述4種原料簡(jiǎn)直共同。因?yàn)樗伎剂速Y料的減振性能，開式高速壓力機(jī)的工作臺(tái)板原料通常選用灰鑄鐵；當(dāng)為了適應(yīng)裝模高度而需求大大減小工作臺(tái)板厚度時(shí)，能夠?qū)⒃咸鎿Q為通常碳鋼，如Q235A，臺(tái)板的剛度就能夠得到很大的改進(jìn)，高速?zèng)_床一起也縮短了加工周期；當(dāng)需求減小裝模高度而很大程度上添加工作臺(tái)板厚度時(shí)，關(guān)于鍛造臺(tái)板簡(jiǎn)單呈現(xiàn)鍛造缺陷，影響運(yùn)用，能夠在工作臺(tái)板和機(jī)身之間加一過(guò)渡墊板。

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