吴超 论文5MN卧式双动挤压机挤压筒(两层扁筒)结构设计.doc

毕业设计论文
题目: 5MN卧式双动挤压机挤压筒结构设计
学院: 机电工程学院
专业班级: 机械工程及自动化11级(04)班
指导教师: 成小乐
学生姓名: 吴超
学号: 41102010422
摘要
扁挤压简是挤压大型铝壁板型材的重要工具。与圆挤压筒相比,扁挤压筒具有更好的挤压性能,且可提高型材质量。但由于扁挤压筒的特殊型腔,内部应力很难有精确的理论解。本文采用Ansys有限元分析计算的方法对扁挤压筒进行了应力分析。
扁挤压筒是挤压大型壁板型材的重要工具,随着宽幅壁板合金型材在现代工业、生活领域的广泛使用,对挤压工具的需求量也越来越大,而且对挤压工具的使用性能要求也越来越高。实践证明,用扁挤压筒挤压大型扁宽薄壁型材是一种非常有效的方法,与圆挤压筒相比,扁挤压筒具有更好的挤压性能,且可提高型材加工质量,它可以实现用高比压挤压大挤压系数,大宽厚比的薄壁宽幅型材。
由于扁挤压筒需要在高温、高压、高摩擦等十分恶劣的条件下工作,应力状态十分复杂,而且局部拉应力很大,因此很容易在危险断面产生破裂。为了改进扁挤压筒设计,提高内套强度,本论文通过对扁挤压筒的内筒结构优化、各层壁厚系数以及装配过盈量进行分析,获得了扁挤压筒在各种情况下的最大等效应力和等效应变数值,并给出了优化后扁挤压筒结构形状及几何参数。同时,由于扁挤压筒在工作时受到预紧、工作内压和热载荷的耦合作用,因此有必要考虑在温度场下扁挤压筒的工作情况,
本论文主要进行了以下工作:
第一、对扁挤压筒的不同内孔结构进行了归纳与比较,以了解到现代挤压筒的大致内孔形状,为扁挤压筒的结构设计奠定基础;
第二、确定扁挤压筒的材料,各层壁厚,内外套的内、外径以及装配时的相对过盈量,并对其进行校核;
第三、运用Ansys有限元分析软件对扁挤压筒的不同内孔形状进行应力、应变分析,以使其工作时的最大等效应力、应变值为最小,从而确定优化后的内孔形状;
第四、对此次扁挤压筒的设计进行总结,并对其后续研究做了讨论与展望。
关键词:扁挤压筒;Ansys有限元分析;物理场环境分析;耦合作用;内孔等效应力、应变分析;
ABSTRACT
Flat container is a large aluminum siding profiles extrusion of flat important tool. Compared with the round container, flat container has pression performance, and to improve the quality of material. But as the special flat extrusion cylinder cavity, the internal stress is very difficult to have accurate theoretical solution. This article USES the Ansys finite element analysis and calculation method of the stress analysis was carried out on the flat container.
Flat container is one of the important tools, extruding large wall plate profile as the wide wall alloy material is widely used in the field of modern industry, the life, the demand for extrusion tool is ing more and more big, and the use of extrusion tool performance requirements more and more is also high. Practice proves that the use of flat tube extrusion large wide flat thin walled profile is a very effective method, compared with the round container, flat container has pression performance, and can improve the quality of material processing, it can be implemented using high pressure large extruding coefficient,