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高压注浆成形机关键部件的有限元分析

发布于:2017-09-30 20:23
有限元分析

      卫生陶瓷的压力注浆成形一般根据泥浆压力的大小,划分为低压、中压、高压注浆成形,其中,高压注浆成形技术是当今世界上卫生陶瓷成形技术的最高水平。高压注浆成形与传统注浆工艺相比对成形机的要求更高。首先需要具有足够大的合模力,这必须由精度高、性能稳定的注浆成形机来完成。目前,世界上拥有高中压注浆成形技术的有德国、意大利及日本的几家公司。国内在90年代初开始研究有关压力注浆成形工艺及设备。下面将对注浆成形机进行相关有限元分析
      高压注浆成形工艺要求注浆时有足够大的合模力,最高达百吨左右。而生产中为提高生产效率均采用多套模具,这就使高压注浆成形机成为一种跨度大、承载大、精度高、性能稳定的成形设备。机架部分由左、右端板、拉杆组成,端板是高压注浆成形机工作承载的关键部件,用传统材料力学及机械设计理论很难进行全面的受力分析计算,简化处理使计算结果与实际情况相差较大。高压注浆成形机是国家“九五”科技攻关项目,关键部件的应力、应变分析要有更精确、更直观的结果。而简化计算方法无法达到,必需要运用有限元工具进行分析研究,并在此基础上进行结构改进设计,使产品设计达到国际先进水平。
      有限元能全面分析构件(零、部件)的整体性能。在建立力学模型时将构件离散化,分别加人载荷信息及边界条件,进行译码,最后进行总体数值求解及显示结论、打印结果。数值求解前必须将离散化的模型耦合成一个整体文件进行求解,否则求解得到的只是离散化模型的数值,而并非我们要进行结构分析的数值及结果。
      在对高压注浆成形机端板进行有限元分析时,首先要建立其受力分析的力学模型。FEAS中的Super Draw模块就是建立力学模型的。由于注浆机端板结构比较复杂,零部件比较多,因此,建立力学模型时、对其进行必要的简化和离散化处理。将端板离散化为24个模型分别进行译码,最后再将各个部件耦合成一个总文件,生成高压注浆成形机的有限元分析求解文件,运用有限元对其进行求解分析。
      高压注浆成形机端板无论从受力情况还是从结构的形式来看,用单一类型单元离散模型来替代真实结构的形状及边界条件,是不能正确地模拟原有结构力学特性的实际工作情况。甚至还可能使单元和节点数目剧增而加大工作量。因此,必须采用多种不同类型单元。有以下几种单元类型:
      (1)梁单元(2)板单元
      (3)实体单元(4)板壳单元
      (5)边界单元(6)三维管道单元
      结构的几何形状是确定所用单元类型主要因素,同时还要考虑到有限元分析的计算容量。从高压注浆成形机端板的结构和离散化的模型来看,其单元类型主要是板单元和实体单元。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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