大型压铸设备合模机构的瞬态动力学分析

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Transient Dynamics Analysis for the Clamping Mechanism ofthe Large Die-casting Equipment ZHOU Xinjian ，MA Bingbing ，WAN Guoqing ，ZHANG Huawei ，WU Zhiheng(1.The Key Laboratory of Vehicle and Equipment，Ministry of Education，East China JiaotongUniversity，Nanchang Jiangxi 330013，China；2.Guangdong General Research Institute of Industrial Technology，Guangzhou Guangdong 510651，China)Abstract：The clamping mechanism is the key part of the die-casting machine.In the process of liquid metal pressed into themold，great impact load was imposed on the clamping mechanism in a short time，which would directly influence the quality of theprocessing parts and the life of the equipment.By using the FEM，the dynamic response of the clamping mechanism in the injectionprocess was analyzed. The results show that every part of the clamping mechanism satisfies the design requirements and also can be im-proved and optimized. It provides ways for increasing reliability of the equipment and decreasing production cost by weight reduction。

Keywords：Die-casting machine；Clamping mechanism；FEM；Transient dynamics analysis随着计算机技术的不断发展，日本、欧美等发达国家在压铸机的开发中普遍采用 CAE(计算机辅助工程)技术，设计制造的产品在稳定性、可靠性、舒适性等方面有明显的优势，而国内压铸机的开发技术在这方面还基本处于空白，与国际差距较大。我国压铸机的发展，迫切需要改变过去压铸机产品以经验设计为主、单-机型的设计方法，取而代之的必须是能满足多品种、小批量、高质量、短周期和低成本的新的设计方法。而CAE正是这-新方法中必不可少的环节，CAE技术能够显著提高产品设计的科学性和设计效率，用来预测、估计设计产品的强度、寿命及性能 。合模机构是压铸机中保证模具开合及顶出压铸件的关键部件，其可靠性和安全性直接影响到压铸件的质量。所以把CAE技术应用到压铸机的研发过程中对提高压铸机产业的整体水平有至关重要的意义。

压铸机在工作时，金属液体压入模具型腔会产生动载荷，会产生很大的应力及位移波动，关键区域的应力集中现象会更为突出和明显。针对这-问题，作者利用有限元分析软件HyperMesh对某2 500 t压铸机合模机构的动力响应进行研究，评价压铸机的动态性能，验证其动强度要求，从而缩短设计周期，降低设计费用，提高压铸机品质。

1 瞬态动力学分析瞬态动力学分析就是获柔构在-定的初始条件和时间相关的边界条件下的动力响应。对于线性动力学问题，动力行为由线弹性结构行为和施加的动力载荷两个特性确定，线弹性结构行为用来确定结构的特征值，然后，基于结构的特征值和模态向量计算给定载荷历程的动力响应 。瞬态动力学计算的基本方程为：(t)KX(t)P( ) (1)其中： 、 分别是系统的质量矩阵、刚度矩阵及阻尼矩阵， 、P(t)分别为系统的位移和激励向量。

收稿日期：2012-07-09基金项目：粤港关键领域重点突破项目 (2008A011600002)；广州市科技计划项 目 (12A144041579)作者简介：周新建 (1963-)，男，博士，教授，主要从事机械制造及其自动化研究。E-mail：zhouxj63###126.corn。通信作者：马冰冰，E-mail：bingbing1478###163.com。