地角螺栓作全约束，如图所示。图对地脚螺栓进行全约束需要施加的载荷为闸式剪板机采用的是液压斜剪，对于刀架作直线运动的斜刃剪板机剪切力管宇航型剪板机的有限元分析与改进的计算，采用前苏联学者的诺莎里公式式中被剪板料强度极限被剪板料伸长率剪切角被剪板料厚度压料脚轴线到下刀刃的距离分别为刀片磨钝系数压料系数刀片间隙相对值弯曲系数。分别取，，，，，，，，。按照公式计算得剪切水平推力可通过经验公式获得，计算得。计算可得剪切水平载荷为上下油缸的压料力载荷大小，由计算可得分别为和剪切时对于刀架的作用载荷计算可得载荷施加由测试可知，最大位移发生在中间部位，所以在有限元分析时，我们将载荷直接加载机床中间部位，具体加载过程如下选择，添加，选择上刀架个油缸区域，输入单位，上压料力，同理在下刀架上添加，其大小为单位，下压料力。选择，添加，选择上刀架上长方形区域，输入单位，剪切力。选择，添加，选择上刀架三角形区域，输入单位管宇航型剪板机的有限元分析与改进，水平剪切力同理，添加，选择下刀架长方形区域剪切力反作用力，大小不变，添加，选择下刀架三角形区域水平剪切力反作用力，大小不变。图载荷施加图选择和方向的变形以及等效应力作为分析对象，点击应力云图分析由测试实验部分可知，机床整体应力均在许用范围之类，故本论文只选取喉口与刀架垂直板的应力值表表与有限元分析的结果进行比较，借以分析有限元分析结果的准确性。具体如下单位表喉口应力图在之后测点测试结果计算结果误差值得注意的是，应力云图中，最高应力为，超过了许用应力。管宇航型剪板机的有限元分析与改进这是因为模型中存在尖点，使得该点局部应力值特别大，在实际使用中，这种尖点会被磨损，该部分应力值会回到正常值，不影响我们计算的结果。图左喉口应力图右喉口应力表刀架垂直板应力测点测试结果计算结果误差表刀架垂直板应力管宇航型剪板机的有限元分析与改进测点测试结果计算结果误差图各测点应力值位移云图分析选择，两个方向的变形图机床参考坐标系选取如图所示，选择，再点击目标位置，可得出该点的变形量，各测点的计算值与测试值比较结果如下面各表所示图参考坐标系如图示管宇航型剪板机的有限元分析与改进表工作台垂直板向位移正对机床前后方向测点测试结果计算结果误差图工作台水平板垂直板向位移表工作台水平板向位移测点测试结果计算结果误差表工作台垂直板向位移竖直方向测点测试结果计算结果误差管宇航型剪板机的有限元分析与改进表工作台水平板上表面向位移测点测试结果计算结果误差图工作台垂直板向水平板上下表面向位移表工作台水平板下表面向位移测点测试结果计算结果剪板机剪板质量和提高机床的加工精度有重要的意义。用有限元方法对闸式剪板机进行结构优化时，通过在工作台底部增加辅助支撑和改变后板长度和厚度，使得变形减小了很多，大大提高了整体的刚性。采用该样机剪切得到板材直线度明显提高，毛刺减小，剪切质量显著提高。本文建立的闸式剪板机刀架结构优化方法，对剪板机刀架和机架的设计以及结构优化具有实际的指导意义。展望剪板机系量大面广的产品，随着钢铁工业的发展，剪板机的品种规格产量势必将有更大的发展。这就向技术水平产品结构和使用性能制造质量等提出了更高的要求，以满足我国工业发展的需要。结构性能和使用性能须要进步提高，如提高机床刚性，增大压料力是提高剪切质量的有力措施，压料力取剪切力为宜，机械传动剪板机采用液压压料能保证有足够和稳定的压料力，上下刀片间隙的均匀性准确和稳定，是提高薄板剪切质量的重要因素，因此采用同步调整全长刀片间隙机构为好。调整后锁紧要可靠，并按被剪板厚实现调整。应该重视和加强基础技术工作。近年来虽对剪板机进行了应力测试，但毕管宇航型剪板机的有限元分析与改进较零乱。应系统的，全面的测试分析总结计算从而才能做好强度和刚度设计，也有利于制定刚度标准，应进行影响剪切质量的因素和提高剪切质量措施的试验工作和制定剪切质量标准。剪板机刀片的用量很大，需要组织定点集中生产，有利于提高刀片制造质量和产量，节省合金材料，降低成本，延长寿命。管宇航型剪板机的有限元分析与改进致谢本课题在选题及研究过程中得到龚俊杰老师的悉心指导。龚老师多次询问研究进程，并且花费了很多的精力和时间为我指出论文中的不足，提出自己的些建议供我们参考，因为刚开始对毕业设计工作的展开遇到问题，龚老师耐心得讲解并且并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨热忱鼓励。在此谨向龚老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢学长周欢，是他细心指导了我软件的学习，在毕业设计过程中给了我很多指导和帮助，对于我的论文也给出了很多指导。还有感谢吉灵龙同学，在设计的过程中我们相互讨论，他给出了很多建议，使设计更加充实完善。管宇航型剪板机的有限元分析与改进参考文献顾祥军，张维强基于的剪板机机架有限元分析科学技术与程王金荣，李堑，冷志斌，朱灯林闸式剪板机刀架刚性的有限元分析锻压装备与制造技术王金荣，李堑，乔根荣，等基于有限元的闸式剪板机刀架结构优化锻压装备与制造技术何应东，岳金成，马会元闸式剪板机三点滚轮位置分布和受力分析金属加工王成国，周祥三点滚轮剪板机刀口间隙调节装置的设计锻压装备与制造技术王治杰凸轮检测闸式剪板机刃口间隙的分析研究机械研究与应用李河宗，黄素霞，马希青，等下切式斜刃剪板机压紧装置的设计煤矿机械王成国，刘进，刘伟剪板机回程带料问题分析及设计要点锻压装备与制造技术史毅立弹性预变形补偿剪板机工作台的挠屈中国机械工程徐会彩，李金山斜刃剪板机剪切力的研究锻压装备与制造技术史荣，张恒昌，李金英，等斜刃剪板机剪切能力测定与机架有限元分析冶金设备王强，刘营营，杨晋穗液压剪板机机架的有限元分析及结构改进机床与液压误差表上刀架位移向位移测点测试结果计算结果误差管宇航型剪板机的有限元分析与改进图上刀架位移向位移表前面板向位移测点测试结果计算结果误差图前面板向位移管宇航型剪板机的有限元分析与改进表下支座前向位移测点测试结果计算结果误差图下支座前向位移结论通过对各测点应力与变形的分析比较，可得到以下结论刀架机架在剪板的过程中发生的变形都属于弹性变形，它们的最大变形位移分布表明，总体来说分布趋势大体相似。都呈现中间变形大，两头变形小的趋势。刀架与机架在剪板过程中的变形位移大小直接影响被剪钢板的的质量。由比较结果可知，本设计计算结果与测试基本相符。上下前后变形导致的相对位移过大，严重影响剪板质量，需要进行改进设计减小变形，提高机床的刚度测试分析整理得到的数据与有限元计算得到的比较中，我们可以看到有限元计算得到的变形位移值与应力值都要比测试的来的大，可能的原因有在有限元分析中施加的载荷是通过诺莎里公式计算得到，但是式中被剪钢板的厚度，取得值为，不是试样钢板的实际测得值诺莎里公式中抗拉强度与断后伸长率都是查表所取的保守值，可能导致计算得到的剪切力与剪切水平推力偏大测试过程中不可避免出现的些系统误差。管宇航型剪板机的有限元分析与改进第四章剪板机结构改进设计在上述对闸式剪板机有限元计算结果与实验测试分析结果的对比之后，发现对比结果具有较好的致性，得到了正确的有限元模型后再用有限元方法对闸式剪板机进行结构改进。结构改进主要是利用对模型进行修改，再导入有限元软件进行建模分析，得出结果再与原本结果进行比较分析，最终得出最优方案。优化方案工作台中间增加辅助支撑，限制工作台垂直板垫铁处的向位移竖直方向。如图，所示图改进图图改进后视图工作台板厚度加厚，由增加到，宽度增加，由增加到。如图，所示图改进图图改进后视图滑块后板宽度增加，由增加到，加强梁不变。如图，所示管宇航型剪板机的有限元分析与改进图改进图图改进后视图滑块后板宽度保持不变，将加强梁改为组加强肋。如图，所示图改进图图改进后视图以上四种方案组合。滑块后板宽度增加，由增加到，将加强梁改为组加强肋。方案与组合工作台中间增加辅助支撑，限制工作台垂直板垫铁处的向位移，滑块后板宽度增加，由增加到，加强梁不变。方案与组合优化结果比较由原计算和测试结果可知，剪板机的最大变形均发生在剪切到中间位置，所以对所有的优化设计方案，只计算了载荷作用在刀架中间位置时，剪板机的变形情况。由于当剪切载荷作用在刀架中间位置时，上刀架下刀座和工作台中间位置的变形量最大，所以只对该中间位置的变形量进行比较，以分析各种优化设计方案的效果。管宇航型剪板机的有限元分析与改进图参照坐标系工作台垂直板向位移方案序号原始方案优化结果工作台水平板向位移方案序号原始方案优化结果工作台垂直板向位移竖直方向方案序号原始方案优化结果工作台水平板上表面向位移方案序号原始方案优化结果上刀架号测点方案序号原始方案优化结果管宇航型剪板机的有限元分析与改进前面板向位移方案序号原始方案优化结果下支座前向位移方案序号原始方案优化结果结论方案主要对降低上刀架的变形有效果，事实上真正起作用的是方案。比较方案可知，加强肋的效果明显不如加强梁方案主要对降低下刀座的变形有效果，真正起作用的是方案方案对所有结构的变形影响不太明显，甚至反而加大上刀架的变形最终选择优化设计方案为的组合。管宇航型剪板机的有限元分析与改进第五章总结与展望总结本文利用有限元软件对闸式剪板机上刀架与下刀座进行有限元分析，有限元计算结果与测试实验分析数据进行对比，发现两种结果在刀架机架变形曲线趋势与喉口应力分布情况基本上是致的，从而得到了闸式剪板机机架和刀架正确的有限元模型，这对我们下步采用有限元方法对刀架和机架进行结构改进提供了指导意义。对提相互自锁的机械传动加以实现，无法实现两坐