· 42 · 设计计算
重型机械
2015No.2
镁铝合金等通道转角挤压液压机有限元分析
茜，付丽，李慧，张昌波，刘德宝（天津理工大学材料科学与工程学院，天津300384）
摘要：锻造液压机作为金属制品生产加工的重要工具，一直得到广泛应用。而液压机的机架作为重要的承重部件，对于被加工零件的尺寸精度产生着重要的影响。通过利用ansys软件的有限元分析工具，对镁铝合金等通道转角专业挤压液压机架进行了模拟静力学分析，从等效应力和机身位移两个方面验证了液压机设计的合理性，从而为设计进行优化提供依据。
关键词：液压机；机架；有限元分析
中图分类号：TH123
文献标识码：A
文章编号：1001196X(2015)02-004203
Finite element modal analysis on Al-Mg alloy equal channel angular hydraulic press
AO Qian，FULi，LIHui,ZHANG Chang-bo，LIU De-bao
(School of Material Science and Engineering, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China) Abstract: Hydraulic press is always widely used for it's the most important equipment for metal manufacture The frame, as a core bearing part, significantly influences dimensional accuracy of the processed parts. A FEM model of the frame is established to simulate static analysis, while testify rationality of the frame from the point
of views both equivalent effective stress and frame displacement, which provides basis for the optimizing Keywords: hydraulic press; frame; finite element modal
0前言
近十几年来，随着科技的发展，传统的材料已不能满足现代研究领域的要求。基于大塑性变形理论的等通道转角挤压（equalchannelangular pressing，简称ECAP）制备超细晶材料的方法逐渐受到世界各国材料研究者的普遍关注。本文中的液压机正是专为进行ECAP相关研究而设计的专业液压设备。
此液压机为框架式液压机，机身主要由上横梁、下横梁、左纵梁、右纵梁和四根导柱组成，机身各钢板之间采用焊接进行连接。垂直和水平
收璃日期：2014-04-21；修订日期：2014-05-16 基金项目：国家自然科学基金（51271131）
作者简介：散茜（1988－），女，天津理工大学硕士研究生，研
究方向：材料成型设备制造与工艺。
方向的液压系统分别产生锁模力和挤压力。机身作为框架式液压机的主要的承重部件，不仅承载着一系列零部件和结构的重量，还要承载油缸所产生的公称压力。而此液压机要进行的ECAP实验研究，对模具的尺寸精度，挤压速度，挤压温度都要较高的要求。如果机身刚度不足而产生的变形将使设计模具的位置精度大大降低，从而影
响实验的结果和精度[3]。 1
机身有限元模型的建立 1.1实体模型的建立
本文中的液压机机架采用proE软件进行三
维实体建模，在建立机身有限元模型时，根据有限元模拟计算的需要，同时在不影响计算结构精度的前提下，简化了一些倒角，凸台及小孔，对于不是处于主要承重部位的一些尺寸较小的螺纹