基于Proe的平面分流组合模有限元分析概要文档格式.docx
- 文档编号:14748730
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:710.66KB
基于Proe的平面分流组合模有限元分析概要文档格式.docx
《基于Proe的平面分流组合模有限元分析概要文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于Proe的平面分流组合模有限元分析概要文档格式.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
分流组合模是挤压工艺中生产中空型材的重要模具,其寿命的高低对产品的成本影响很大。
在挤压中空铝型材时由于产品形状的复杂性和承受过高的挤压力,分流组合模极易损坏。
本文为提高模具的使用寿命,科学、合理的设计了平面分流模。
论文首先以实例工件为目标设计了平面分流模。
然后利用Pro/E软件进行了相应的三维造型和装配。
最后通过Pro/E软件的有限元模块对所设计的平面分流模进行静态分析、模态分析、疲劳分析。
并对上模进行标准设计研究和敏感度设计研究。
关键词:
Pro/E,有限元分析,分流组合模,优化分析
Abstract
Aspeoplelivingstandardraiseceaselessly,therequirementsofthepeoplediagonaldecorationsfrompartyAngletoadornmentornamentround.Diffluentcompounddieareintheextrusionprocessistheimportantmoldproductionhollowprofile,thelevelofthelifeofthecostoftheproduct'
sinfluence.Inthehollowaluminumprofileextrusionduetothecomplexityoftheproductshapeandunderhighextrusionpressurediffluentcompounddieareeasilydamaged.
Thispaperinordertoimprovetheservicelifeofthemould,scientificandreasonabledesignplanesplitdies.Thispaperfirstdesignofarcplanesplitdies.AndthenintroducedthebasicsituationofthePro/E,Pro/Elastthroughthedesignofshuntplanemodelstaticanalysisandmodalanalysis,fatigueanalysis.Andthestandardofmodulesdesignresearchandsensitivitydesignresearch.
Keywords:
Pro/E,Analysis,Diffluentcompounddieare
目录
1绪论3
2平面分流组合模的设计3
2.1挤压机、模具材料的选择3
2.2挤压比的计算3
2.3分流比的选择3
2.4分流孔的形状、断面尺寸、数目及分布3
2.5分流桥的设计3
2.6模芯(或舌头)的设计3
2.7焊合室设计3
2.8模孔尺寸的设计3
2.9模孔工作带长度的确定3
2.10模孔空刀结构设计3
2.11设计立体图。
3
3Pro/E软件简介3
3.1Pro/E简介3
3.2Pro/E的工作模式与模块:
4关于模具的分析与优化3
4.1上模的模型分析3
4.1.1分配材料3
4.1.2定义约束3
4.1.3创建载荷3
4.1.4上模的分析/研究3
4.2下模的模型分析3
4.2.1分配材料3
4.2.2定义约束3
4.2.3创建载荷3
4.2.4下模的分析/研究3
4.3优化分析3
4.3.1对上模的标准设计研究3
4.3.2敏感度设计研究3
5结束语3
致谢3
参考文献3
1绪论
现如今,铝合金型材广泛用于日常生活、建筑、航空、汽车街等领域。
铝型材也越来越复杂,种类也越来越多,对模具的设计也提也了更高的要求,日益激烈的市场竞争已使模具产品的设计与生产厂家越来越清楚地意识到:
能比别人更快地推出优秀的新产品,就能占领更多的市场。
用挤压的方法生产铝型材,既节约金属又具有很高的生产效率。
因此该方法在生产和研究领域都日益受到重视,众多的科研工作者为挤压工艺的改进和模具的优化做了大量的研究工作。
在铝型材挤压工艺生产中,经常凭借经验和反复试模来进行模具设计,这样就会造成人力与物力的耗费问题;
再者,铝型材挤压时,由于挤压模具内部是封闭的型腔,因此材料的流动、应力与应变场的分布以及模具载荷情况都很难监测与掌握到。
现如今,人们的生活水平不断提高,人们对生活水平提出了更高的要求。
对于角边的装饰不再用以前那种方角装饰,改用圆角装饰,这样不仅美观,而且密封性好。
为提高模具的使用寿命,必须合理、科学地设计模具。
当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率。
为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求,许多商业化有限元分析软件都开发了和著名的CAD软件(例如Pro/E、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD等)的接口。
有些CAE软件为了实现和CAD软件的无缝集成而采用了CAD的建模技术,如ADINA软件由于采用了基于Parasolid内核的实体建模技术,能和以Parasolid为核心的CAD软件(如Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks)实现真正无缝的双向数据交换
Pro/E软件具有强大的建模能力,虽然其分析能力不如一些专业的有限元分析软件如ANSYS等,但对于一些简单的模型分析和设计研究完全可以胜任。
本文列出了应用PROE进行简单模型有限元分析的一般流程,问题和解决方案对实际工程也有参考意义。
如果对于更为复杂的模型分析,本人设想可以采用多种软件综合分析,如用PROE建立模型和预处理,通过ANSYS进行求解,发挥各自的优势,更有效率更加准确的得出结果。
2平面分流组合模的设计
对于角边的装饰不再用以前那种方角装饰,改用圆角装饰,这样不仅美观,而且具有良好的密封性能。
圆角型材如图1所示:
图1铝行材断面图
2.1挤压机、模具材料的选择
由于该图形的外接圆直径为76mm,所以选择吨位为580美吨(1美吨=0.907185吨),挤压筒直径为90mm的挤压机。
由于模具的工作于高温、高冲击、高摩擦高压的环境中,所以选择模具材料为3Cr2W8V。
2.2挤压比的计算
为使挤压型材具有一定的变形量,同时又不致于难挤压,选择合理的挤压比是很重要的,现所采用的挤压机的挤压筒直径为Φ90mm,根据挤压比计算公式:
(1)
计算结果在允许范围之内,所以满足要求。
将挤压比调整为60。
2.3分流比的选择
分流比的大小直接影响到挤压阻力的大小、制品的成形和焊合质量,其值愈小时则挤压时变形阻力愈大,对模具的使用和挤压生产是不利的,在保证模强度的前提下,选择大的分流比是有利的,一般情况下,在生产空心型材时,取分流比K为10~30;
再加上,分流比越大,越有利于金属流动与焊合,减少挤压力,所以在设计该模具时选K=20。
2.4分流孔的形状、断面尺寸、数目及分布
分流孔的数目根据空心型材的断面形状状、复杂程度和模孔排列位置具体确定,对于外形尺寸小、断面形状较对称的型材,可采用两孔或三孔。
对外型较大、断面复杂的型材,取四孔或多孔。
一般情况下,分流孔数目应尽量少,以减少模桥造成的焊缝。
少取分流孔可增大分流孔的面积,从而降低了挤压力为了保证金属的合理流动及模具寿命,分流也不宜过于靠近模子中心。
由于挤压筒的直径为90mm,所以选择分流孔数为3个,分布于R40mm的圆上。
如图2所示:
图2模具分流孔布局图图3分流孔布局三维图
2.5分流桥的设计
分流桥结构直接影响挤压力大小、金属流动快慢、焊合质量和模具强度。
从加大分流比,降低挤压力来考虑,分流桥宽度B可选择小些;
但从改善金属流动均匀性和模具强度来考虑,模孔最好受到分流桥的遮敝,因而B选择得大一点较合适。
分流桥的高度H直接影响挤压力的大小和模具强度。
一般在保证模具强度的前提下,桥越矮越好,这样可以降低挤压力。
为了改善金属的流动与焊合,而且便于模具加工,选择水滴形分流桥。
桥底圆角选用R5mm,分流桥的高度选为50mm。
如图4所示:
图4分流桥断面图图5分流桥三位图
2.6模芯(或舌头)的设计
在模芯宽度b<
10mm时,多采用锥式。
这种结构形式的模芯强度和刚度都较高,但不易加工;
模芯宽度在10mm<
b<
20mm时,多采用锥台式。
这种结构的强度和刚度较锥式的稍低,但加工容易些;
当模芯b>
20mm时,多采用凸台式,虽然这种结构的模芯强度和刚度不及前两种,但加工容易,同时也便于修模。
为了增加模芯刚度,在保证有充足金属流入模孔的前提下,模芯应尽量做得短一点,这样,在挤压时模芯很少失去稳定性而发生偏壁。
但模芯又不能做得太短,因为太短会影响焊合质量,而且容易产生流速不均,使正对分流孔的部分流速加快。
一般模芯要伸出下模工作带3~5mm。
由于该模芯宽度为25mm,所以采用凸台式模芯,且伸出工作带3mm。
2.7焊合室设计
当分流孔形状、数目、大小及分布状态确定之后,焊合室断面形状和大小也基本上确定了。
在分流模的设计时,主要考虑三个参数,模子的入口角、槽底圆角和焊合室的高度。
模子的入口角是模子工作端面与定径带形成的端面角。
它可防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和减少金属在流入定径带时的非接触变形,同时也减少在高温下挤压时模子棱角的压塌变形。
但是,圆角增大了接触摩擦面积,可能引起挤压力增高。
一般取15°
左右。
槽底圆角值的选取主要考虑能否在焊合室边缘与模孔平面之间的接合处产生死区。
挤压铝及其合金时,在平面分流组合模的入口处做成r=0.5~5mm的圆角。
焊合室高度h太高会影响模芯的稳定性,易出现型材壁厚不均,而且挤压力也大;
高度太矮时,由于压力不足,会使焊合质量不佳。
焊合室高度在很大程度上取决于挤压筒的直径。
该模具的焊合室位于下模上,为了提高焊缝质量,焊合室的深度选为15mm;
为了避免出现死区现现象,采用蝶形焊合室,并在焊合室的入口处做成15°
的圆角,槽底圆角选用R5。
如图6所示:
图6模具焊合室结构图图7模具焊合室锥角图
2.8模孔尺寸的设计
设计模孔的基本原则是:
在保证挤压制品在冷却状态下不超出图纸规定的制品公差的条件下,尽量延长模具的使用寿命。
影响制品尺寸的因素很多,如温度,模具材料,被挤压金属材料,制品形状和尺寸,拉伸矫直量以及模具变形情况等,在确定模模孔尺寸时,一般应根据具体情况着重考虑其中的一个或几个影响因素。
在模孔设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 Proe 平面 分流 组合 有限元分析 概要