JS-500精整壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)有限元分析及改進(jìn)設(shè)計任務(wù)書

1 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系 部： 機(jī)械電子工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 畢業(yè)（論文）題目： JS-500 精整 壓力機(jī) 機(jī)身 結(jié)構(gòu) 有限元分析及改進(jìn)設(shè)計 起 迄 日 期： 2014-2-18 2014-5-30 設(shè)計（論文）地點(diǎn)： 機(jī)械工程學(xué)院 5 樓機(jī)房 指 導(dǎo) 老 師： 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人： 發(fā)任務(wù)書日期： 2014 年 4 月 8 日 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 1、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 本課題來源于揚(yáng)州捷邁鍛壓機(jī)械有限公司。 JS-500 精整 壓力機(jī)為國內(nèi)首創(chuàng)半開、半閉式壓力機(jī)， JS-500 精整 壓力機(jī)是該公司根據(jù)市場需求而開發(fā)研制的產(chǎn)品 ,專門用于鍛壓汽車零部件而生產(chǎn)的， 適 于薄板的沖載、成形、彎曲、校正、拉深和整形等各種冷沖壓工藝 。 要求我們運(yùn)用有限元分析技術(shù)，對 JS-500 精整 壓力機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析并給出優(yōu)化方案。通過本課題的研究 ,為提高壓力機(jī)產(chǎn)品的性能，質(zhì)量和壽命，降低產(chǎn)品成本提供科學(xué)計算分析的依據(jù)，增強(qiáng)其產(chǎn)品在市場的競爭力。 本課題的目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決工程中的實際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究以及資料、信息獲取和分析的能力；培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計過程中使用計算機(jī)的能力；培養(yǎng)學(xué)生撰寫論文的能力；培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新 精神。 通過本課題的研究，使學(xué)生能夠掌握有限元建模、邊界條件的確定、載荷模擬及結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變場的分析及優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法。 2、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 2.1 任務(wù)內(nèi)容 要求運(yùn)用有限元分析軟件 ANSYS 對 JS-500 精整 壓力機(jī) 進(jìn)行有結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析、模態(tài)分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。利用靜態(tài)有限元分析，校核液壓機(jī)機(jī)身部件的強(qiáng)度和剛度，并且根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。模態(tài)分析可以求出機(jī)身振動的固有頻率以及相應(yīng)的振型，分析各種振型 對液壓機(jī)工作狀態(tài)的影響。這對于了解液壓機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性以及進(jìn)而改善其結(jié)構(gòu)有重要的意義，為液壓機(jī)的設(shè)計提供了理論和現(xiàn)實依據(jù)。主要任務(wù)內(nèi)容有： （ 1） 對 JS-500 精整 壓力機(jī) 機(jī)身結(jié)構(gòu) 進(jìn)行三維實體建模 ； （ 2） 了解 JS-500 精整 壓力機(jī) 工作性質(zhì)和工作狀態(tài) ；對其進(jìn)行工作載荷分析，確定邊界條件及加載方案； （ 3） 劃分網(wǎng)格，進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)靜態(tài)分析，求出機(jī)身的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律， 評價載荷對壓力機(jī)工作性能的影響； （ 4） 對 機(jī)身 模型進(jìn)行 自由 模態(tài)分析，求解 機(jī)身 固有頻率以及相應(yīng)的振型等動態(tài)參數(shù)，分析其對工作狀況的影響。 （這項選做 ） ； （ 5） 根據(jù)分析結(jié)果 ，在應(yīng)力集中危險區(qū)域采取措施改善應(yīng)力狀況；在低應(yīng)力區(qū)域，改變相關(guān)尺寸變量，以達(dá)到減輕部件總體質(zhì)量的目的。重新進(jìn)行有限元分析，檢驗改變尺寸后的剛度和強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行以上步驟，直到獲取最佳方案。 3 2.2 原始條件及數(shù)據(jù) 該設(shè)備的主要參數(shù)如下 : 型 號 : JS-500； 公 稱 壓 力 : 5000KN； 公稱壓行程： 8mm； 滑塊行程長度： 300mm； 滑塊行程次數(shù)： 30； 工件臺面尺寸： 前后方向 1100； 左右方向 1200； 工件臺面板厚： 200； 機(jī)身材料是 Q235A，密度 37800 mkg ； 其他數(shù)據(jù)（材料等）見圖紙。 2.3 技術(shù)要求 （ 1） 要求校核 JS-500 精整 壓力機(jī) 在承載條件下的剛度和強(qiáng)度。 （ 2） 要求在保證液壓機(jī)強(qiáng)度和剛度的條件下對液壓機(jī)主要部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 （ 3） 分析液壓機(jī)的模態(tài)，并對液壓機(jī)的工作狀況進(jìn)行評估。 2.4 工作要求 （ 1） 在深刻領(lǐng)會任務(wù)內(nèi)容及要求的基礎(chǔ)上，查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料。（ 20 篇以上，除了教師已列出的文獻(xiàn)），通過查閱文獻(xiàn)資料認(rèn)真研究原始材料，寫出開題報告； （ 2） 進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、上機(jī)操作、數(shù)據(jù)處理、分析總結(jié)、整理資料，完成與任務(wù)書要求相應(yīng)的工作， 并撰寫成畢業(yè)論文，獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計的各項工作； （ 3） 畢業(yè)論文或設(shè)計說明書需符合規(guī)范化要求，即：由中外文題名、目錄、中外文摘要、引言（前言）、正文、結(jié)論、謝辭、參考文獻(xiàn)和附錄組成，中文摘要在 400 漢字左右，外文摘要在 250 個實詞左右，中文題名字?jǐn)?shù)一般不超過 20 個，設(shè)計說明書、論文或軟件說明書的總字?jǐn)?shù)在 1.52 萬漢字； （ 4） 完成英譯中資料一份； （ 5） 畢業(yè)設(shè)計必須按時按量在規(guī)定的地點(diǎn)認(rèn)真完成。 4 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 3、對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計論文、 圖表、實物樣品等）： （ 1） 完 成實習(xí)調(diào)研報告和開題報告； （ 2） 完成本課題規(guī)定的設(shè)計圖紙一份； （ 3） 完成按本任務(wù)書第二項內(nèi)容所述要求撰寫研究論文 一篇 ，篇幅不少于 2 萬字；。 （ 4） 完成英譯中資料一份， 不少于 5000 字符 。 4、主要參考文獻(xiàn)： 1 梁森 .開式數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學(xué)位論文 . 山東：山 東工業(yè)大學(xué)機(jī)械系， 2001. 2 雷小寶 .新型數(shù)字化壓力機(jī)的研制 D： 碩士學(xué)位論文 .合肥：合肥工業(yè)大學(xué)， 2007. 3 張祖芳 .開式壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計 D:碩士學(xué)位論文 .南京：東 南大學(xué)， 2004. 4 周平 .新型壓力機(jī)機(jī)身有限元分析及優(yōu)化 D:碩士學(xué)位論文 .南京：南京理工大學(xué)，2007. 5 江克斌 , 屠義強(qiáng) , 邵飛 .結(jié)構(gòu)分析有限元原理及 ANSYS 實現(xiàn) . 北京 : 國防工業(yè)出社 . 6 高耀東 , 郭嘉平 .ANSYS 機(jī)械工程應(yīng)用 25 例 . 7 劉茜，董正身，基于 ANSYS 的 C 型液壓機(jī)機(jī)身有限元分析，機(jī)械設(shè)計與制造， 2006，1001-3997 8 劉強(qiáng)，付文智，李明哲 .三梁四柱式多點(diǎn)成形壓力機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計 .塑性工程學(xué)報 .2003,10(5) 9 傅志方，華宏星 .模態(tài)分析理論與應(yīng)用 .上海 :上海交通大學(xué) 出版社 ,2000 10 張洪武有限元分析與 CAE 技術(shù)基礎(chǔ) M北京：清華大學(xué)出版社， 2004 11 傅永華有限元分析基礎(chǔ) M武漢：武漢大學(xué)出版社 ,2003 8 12 侯曉望 , 童水光 . 基于有限元分析的液壓機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 J. 浙江大學(xué)學(xué)報 , 2005, 4: 46-48 13 尚曉江 , 邱峰 .ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用，北京 :中國水利水電出版社 ,2008 14 王文玷，田保杰 科技論文寫作與發(fā)表 北京：國防工業(yè)出版社 . 15 尚曉江等 . ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用 .中國水利水電出版社 .2006.1 16 章爭榮，孫友松等，開式數(shù)控回轉(zhuǎn)頭壓力機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)及其對剛度的影響，鍛壓機(jī)械，2001， 3 17 鐘志華，周彥偉 . 現(xiàn)代設(shè)計方法 .武漢理工大學(xué)出版社 .2001.8. 18 雷小燕 .有限元法 .中國鐵道出版社 .2000.10 19 龔曙光 .ANSYS 基礎(chǔ)應(yīng)用及范例解析 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2003.1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 5、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進(jìn)度計劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 第 1-2 周： 第 3-4 周： 第 5-7 周： 第 8-10 周： 第 11 3 周： 第 14-15 周： 收集閱讀 與課題有關(guān)的中英文資料 15 篇； 翻譯英文資料 ； 畢業(yè)實習(xí)，并完