 剪板机的作用方式及变形趋势
当前许多机械剪板机存在体积庞大，质量过重以及在运输过程中损坏等问题。由于伺服数控剪板机模型较为复杂，由于剪板机模型较为复杂，很难使用理论计算对其刚度以及强度进行计算，因而有必要通过数值方法对剪板机进行分析，以其能找到合适的优化方案，以减轻重量，方便运输。
本文选用某锻压机床有限公司生产的某型号液压闸式剪板机作为研究对象，在有限元法的基础上，结合实验测量，从剪板机结构建模、动静态力学性能以及结构优化等几个方面进行了深入研究。
由于液压剪板机的几何形状比较复杂，因此在一定的简化原则下，建立剪板机的参数化模型。根据剪板机实际工作情况，模拟了真实载荷的作用方式，分析、计算了载荷大小；考虑到各部件之间的连接、接触状态，选取合适的接触模式进行约束，建立了切合实际的边界条件；同时选择合适的分析单元及材料属性，最后确定了剪板机的有限元模型。
为了了解机械剪板机结构的变形趋势与应力分布情况，本文对剪板机结构进行了刚度与强度分析，校核了剪板机的刚度与强度，并得出左右墙板结构存在较大的优化空间的结论。同时通过对剪板机进行工作状态下的变形测量，得到其结构关键区域的变形值。将实测变形与有限元分析结果进行对比，检验了有限元模型的正确性。
在剪板机刚度、强度分析的基础上，以墙板重量为优化目标，采用两种方法对墙板进行结构优化。方案一：以墙板厚度为设计变量，对墙板进行尺寸优化；方案二：以墙板结构为对象，对其进行拓扑优化。在完成结构优化后，对剪板机结构进行刚度与强度校核，确保在尺寸优化与拓扑优化后，剪板机结构的刚度与强度均满足性能要求。最后对两种方案的优化结果进行分析比较，指出更具工程实用价值的最终优化设计方案。为了解剪板机模型的动态特性，对其模型进行了模态分析，通过提取并分析模型的前十阶固有频率与振型，了解了剪板机在不同频率下的振动情况。
本文通过对电动剪板机进行有限元分析，了解了剪板机的静态与动态性能参数，确定了剪板机应力、变形的分布情况，同时通过对其机架的墙板部件进行结构优化，给出了具体优化方案。通过结构优化，在确保剪板机结构刚度、强度的同时也减小了其整体重量，具有工程实用意义。
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