250MN挤压机结构设计与优化毕业设计论文.pdfVIP

重庆大学本科学生毕业设计（论文）中文摘

要

摘要

金属挤压加工是利用金属塑性压力形成的一种加工方法。它的本质是利用施

加外力的方法，使处于剂压容器中的坯料承受三向应力而产生塑性变形，并从特

定的缝或者孔隙中挤出，从而获得一定尺寸及截面形状挤压制品的压力成形过

程。本课题的研究来源于重庆大学承担的中国重型机械研究院科研项目“250MN

挤压机结构设计与优化”，任务是250MN挤压机关键零部件的强度校核与优化。

挤压机中的关键零部件有前梁、后梁、动梁、主缸等，这些零部件的工作性

能直接影响到挤压机的整体工作性能，因此要对其中一些关键零部件进行强度校

核和优化。本课题通过提供原始图纸及参数，运用传统方法对挤压机前梁、后梁

进行强度校核，然后用UG进行关键零部件的三维建模，并运用有限元分析工具

ANSYS按照初步设计进行强度分析，得到挤压机主要零部件的应力情况。在初

步设计的基础上，按照给定的安全系数，对结构进行优化。这主要通过增加梁高

度来实现。最后可以得出结论：初始方案中前梁、后梁、动梁在结构上均存在有

待提高的地方，部分零部件不符合强度要求。经过优化设计后，零件的主体结构

均能达到强度要求，但在以后的设计中，应力集中区域还需要进一步优化。

关键词:挤压机，有限元，优化设计，ANSYS

I

重庆大学本科学生毕业设计（论文）

ABSTRACT

ABSTRACT

Metalextrusionisaprocessingmethodbyusingmetalplasticpressure.An

extrusionmachineisadevicewhichpushesorpullsthematerialintheextrusion

In

thisway,variousprofilesofproductscouldbeprocessed.Thisthesisisbasedona

researchprojectundertakenbyChongqingUniversitysponsoredChinaNationalHeavy

andoptimization.

willdirectlyaffecttheoverallperformanceoftheextrusionpress,andtherefore,it’s

firststepistocalculatethestrengthofthefrontridge,rearridgebytraditionalmethod.

Then,3DmodelingisbuiltinUGandanalyzethestructureinacommercialFinite

ElementMethod(FEM)toolANSYS.Thestressesdistributionsofthekeycomponents

areobtained.Basedontheresultsoffirstdesign,theoptimizationofthestructureis

optimizedaccordingtothegivensafetyfactors.Theproblemcanbesolvedby

increasingmaterial.

canbeimprovedintheinitialdesign,andsomeregionscannotmeetthestrength

thedesignrequirementsbyoptimizationthestructure.Also,thestressconcentration

regionsshouldbeoptimizedinthefuturedesign.

Keywords