钢管模压校直机模具有限元分析和改进.pdf

技术与 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2016．O1．023 钢管模压校直机模具的有限元分析及改进 吴苏炜，徐 鹏，吴玉月，纪克鹏，张志伟 (合肥通用机械研究院，安徽合肥 230088) 摘要 ：成型模具是钢管模压校直设备的关键组件之一，实际使用过程中出现变形量较大的问题，对钢管校直的精度产生不利影 响。针对使用过程出现的问题，通过Ansys有限元分析软件 ，建立钢管校直机模具的参数化模型，并对其静态性能进行分析研 究。在分析结果的基础上，提出改进和优化的方案，并且对改进后的方案再进行有限元分析验证。结果表明，改进后的模具可 以满足使用的要求 ，最大变形量缩小至原结构变形量的5％。 关键词：钢管校直机；模具 ；有限元分析；Ansys软件 中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2016)01—0088—04 FiniteElementAnalysisandImprovementofM oldsofSteel StraighteningMachine WUSu-wei，XUPeng，WUYu—yue，JIKe—peng，ZHANGZhi—wei (HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230088，China) Abstract：Steelmoldingmoldisthekeycomponentofstraighteningequipment，andwhichisanimportantproblem ofdeformationduring actualuse，andaffectingtheaccuracyofsteelpipestraighteningseriously．Inordertosolvethestructuralproblemsofthemold，using ANSYSfiniteelementanalysissoftwaretohuiM p~ametfiemodelsofsteelstraighteningmachinemolds，analyzingandstudyingthestatic performanceofthemolds．Basedontheanalysisresults，proposeimprovedandoptimizedprograms，andvalidatedtheimprovedprogram usingfiniteelementanalysis．Resultsshowedthattheimprovedmoldmeettheusingrequirementswell，andthemaximum defomr ation reducedto5％ comparingthedefomr ationoftheoriginalsturcture． Keywords：steelstraighteningmachine；mold；finiteelementanalysis；Ansyssoftware 0引言 的优化提供方向和参考。 钢管模压校直机是用于钢管校直整形 的设 1工况简述 备 口，校直钢管外径在 咖133mm～ 219mm的钢 模具材质为ZG270—500，铸造加工 ，下模具 管，校直精度要求达到0．5mrrdm。成型模具为整 共两件，通过螺纹连接固定在底座上 ，支撑待校 体铸造件，在钢管校正的过程中起支撑和固定的 直钢管 ，两模具中心距为 1050mm。上模具固定 作用 ，工作时最大要承受重压，加工的质量和本 在校直压机上 ，工作时上模具通过压机对钢管施 身结构直接影响到校直 的精度。使用过程中发 加向下压力，最大可施加力为5000kN。具体工 现，由于设计时采用经验设计法，未进行严格的