solidworks有限元分析Drill Clamp钻模夹具

Drill Clamp钻模夹具

1 设计要求：
夹具用于钻床使用，较大轴向钻削力为1800N。
2 分析零件
该钻模夹具装置中底座和摇摆座两个零件是主要的承载部分。因此，这里对底座和摇摆座零件进行静力分析。
3 分析目的
（1）验证底座零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
（2）验证摇摆座零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
4 分析结果
1。底座零件
按书中尺寸建立模型，零件体积为63.6cm3。材料选用灰铸铁，极限应力151.6MPa。
根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-13所示。模型的较大von Mises为6.7 MPa,零件的安全系数约为22.6。

图1-13 底座零件应力云图
2。摇摆座零件
按书中尺寸建立模型，零件体积为42.2cm3。材料选用灰铸铁，极限应力151.6MPa。
根据零件的工作情况，对该零件进行静力分析，结果如图1-14所示。模型的较大von Mises为49.8MPa,零件的安全系数约为3。

图1-14 摇摆座零件应力云图
5 零件改进
1。底座零件
由图1-13的底座零件应力云图可以看出，零件上的较大应力为67.2MPa，零件上应力小的部分比较多，同时考虑零件的结构，如钻螺纹孔等，可以对一些应力较小的部位减小厚度，从而减轻零件的质量。改进后零件的体积为51.6cm3
对改进后的模型运行静力分析，结果如图1-15所示：较大von Mises为28.1MPa，安全系数约5.4。

图1-15 改进模型应力云图
2。摇摆座零件
由图1-14的底座零件应力云图可以看出，零件上的较大应力为49.8MPa，零件上应力小的部分比较多，同时考虑零件的结构，如钻孔等，可以对一些应力较小的部位减小厚度，从而减轻零件的质量。改进后零件的体积为37.5cm3
对改进后的模型运行静力分析，结果如图1-16所示：较大von Mises为50.4MPa，安全系数约3。

图1-16 改进模型应力云图
6 成本节约
底座和摇摆座模型原来的体积分别为63.6cm3和42.2 cm3，改进后的模型的体积分别为51.6 cm3和37.5 cm3，体积共减少了16.7cm3，每件减少的重量为120.24g，如果生产10000件，那么总共可节省材料1202.4kg，以当前灰铸铁的市场价格为8000元/吨，那么可以节省9619.2元。