论文部分内容阅读
随着汽车工业的快速发展以及大众环保意识和节能意识的不断增强,尤其是在世界能源危机和石油涨价而使得汽车工业向轻量化方向发展的大背景下,作为汽车轻量化主流轻质材料之一的汽车复合材料,其材料性能和加工工艺技术也因此而得到了快速发展。复合材料液压机是完成复合材料制件模压工艺的重要装备,偏载却无时不刻存在复合材料制件压制过程中,偏载对机身滑块刚度造成的影响反过来也将对制件的压制质量产生影响。本文以新兴复合材料液压机YT71S-2400作为典型样机、以3种实际生产中所用的汽车模具为代表,采用CAD/CAE技术,并结合刚度检测方法,对该液压机装备进行了一系列不同极限工况下的耦合分析和模态分析。1、基于检测方法的复合材料液压机的有限元分析。由于传统的材料力学计算手段相对比较落后,计算的结果相对粗糙,检测方法陈旧,已然不适用于多样化、受力复杂的液压机结构的刚度检测需要。本文对比了两种液压机的刚度检测方法,应变片检测和激光跟踪仪检测,得出激光跟踪仪不仅操作简单,而且检测结果可靠。同时,提出了在激光跟踪仪检测方法上,对该液压机上横梁和立柱采用区域分割取点的方法进行不同载荷下的有限元分析,提高有限元分析的精确性并得出液压机的变形趋势。2、模具在偏载工况下对复合材料液压机的影响分析。提出液压机-模具耦合刚度的概念,即由液压机主机与模具组成的液压机整机系统中,输入的不同模具台面与输出的液压机主机框架变形之间的关系;通过在某一特定的偏载工况下,对该液压机与3种不同台面的汽车模具进行有限元的耦合分析,分析具有不同工作台面的模具对该液压机在偏载工况下的影响。3、偏载工况下滑块变形规律的研究。针对目前曲线拟合方法中计算及编程复杂,且不容易掌握的特点,提出用Excel对非线性曲线进行拟合,得出拟合方程及被测量之间的关系。通过模具中心与下横梁中心的10种不同偏距模型,对液压机-模具耦合后的滑块变形进行有限元分析及非线性拟合,提出偏载率的概念。并得出不同偏距对偏载率的影响规律,为液压机快速、精确地实现四角调平提供设计参照,并为大型模具配重提供参考依据。4、液压机自由态、预应力、偏载预应力下的模态分析。液压机模态分析是整个液压机结构动态设计的核心。通过对液压机的模态分析,得到液压机-模具耦合结构的三种状态下固有频率和振型,并由振动特性分析得出该耦合结构的有害振型及其位置,为液压机整体设计提供参考。研究表明,该液压机-模具耦合系统最小频率远大于其工作频率,不会产生共振,但处于次声波范围内,需要注意防护可能产生的噪声污染。