模型的加載設(shè)置。

給予與機(jī)床工作臺(tái)連接的防護(hù)罩一個(gè)水平向前的速度帶動(dòng)整體運(yùn)動(dòng)，速度大小為120m/min，運(yùn)動(dòng)的距離為1000mm。模型的加載分為兩個(gè)分析步驟進(jìn)行，在第1個(gè)分析步驟中，設(shè)置運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.5s，第1層防護(hù)罩以120m/min的速度前進(jìn)，帶動(dòng)機(jī)床防護(hù)罩整體運(yùn)動(dòng)，在第2個(gè)分析步驟內(nèi)，設(shè)置時(shí)間同樣為0.5s，首尾防護(hù)罩層靜止，觀察防護(hù)罩整體的振動(dòng)情況及應(yīng)力和變形情況。

仿真試驗(yàn)分為2組。第1組仿真試驗(yàn)僅添加彈簧模型，確定防護(hù)罩在正常運(yùn)動(dòng)的情況下，緩沖效果  的彈簧模型剛度；第2組仿真試驗(yàn)添加完整的緩沖模型，確定剛度和阻尼

系數(shù)的合理配合關(guān)系。彈簧剛度大于400N/mm時(shí)，彈簧的  壓縮量在合理范圍內(nèi)且逐漸減小，說(shuō)明彈簧可以在不失效的情況下起到緩沖的作用。由圖15（b）可以看出，隨著彈簧剛度的增加，第6塊板的應(yīng)力極值呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì)，且在K=700N/mm時(shí)，應(yīng)力值小為334MPa，由此確定  彈簧剛度為700N/mm。

（2）第2組仿真試驗(yàn)。

由第1組仿真確定彈簧剛度

K為700N/mm，阻尼模型的阻尼系數(shù)按C=0、10N?s/mm、100N?s/mm、

1000N?s/mm、10000N?s/mm進(jìn)行添加。當(dāng)C=0時(shí)，與未加阻尼模型時(shí)

的結(jié)果一致；當(dāng)C=10N?s/mm，各塊前擋板的  應(yīng)力小于所選材料的屈服應(yīng)力；當(dāng)C=100N?s/mm，可以發(fā)現(xiàn)6（1）第1組仿真試驗(yàn)。

彈簧模型剛度按數(shù)列K=0，100N/mm，200N/mm，1000N/mm來(lái)添加。機(jī)床防護(hù)罩模型包含6層防護(hù)罩機(jī)構(gòu)，與機(jī)床工作臺(tái)相連的是第1層防護(hù)罩，每層防護(hù)罩均由外殼鋼板和分布于外殼鋼板尾部的卡沿及頭部擋板組成。仿真結(jié)果中第

6層防護(hù)罩前擋板所對(duì)應(yīng)模型的彈簧壓縮量和前擋板應(yīng)力極值  ，所以對(duì)第6塊前擋板所對(duì)應(yīng)模型的仿真結(jié)果進(jìn)行分析以確定  彈簧剛度由可以看出,當(dāng)彈簧剛度K小于400N/mm時(shí)彈簧的  壓縮量較大，且接近彈簧原長(zhǎng)，說(shuō)號(hào)前擋板應(yīng)力超過(guò)屈服極限仿真過(guò)程中結(jié)構(gòu)破壞；當(dāng)C=1000N?s/

mm以及C=10000N?s/mm，仿真過(guò)程中結(jié)構(gòu)破壞。

分別取C=50N?s/mm、20N?s/mm繼續(xù)進(jìn)行仿真確定  阻尼系數(shù)，通過(guò)2次仿真可以看出防護(hù)罩整體的振動(dòng)幅度與C=10N?s/mm相類(lèi)似，但應(yīng)力極值超過(guò)材料的屈服極限終

但沖壓成型后，金屬橡膠的體積會(huì)發(fā)生膨脹，長(zhǎng)、寬、高尺寸均有所增加。所以在保證彈簧剛度與阻尼系數(shù)的前提下，機(jī)床防護(hù)罩緩沖所用的金屬橡膠尺寸在實(shí)際加工時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整。在增加金屬橡膠后，會(huì)使機(jī)床防護(hù)罩的物料成本增加30%左右，但其形狀簡(jiǎn)單易安裝，在對(duì)現(xiàn)有機(jī)床防護(hù)罩結(jié)構(gòu)不做大量改動(dòng)的情況下，即可有效提高機(jī)床防護(hù)罩的性能，相較于鉸鏈機(jī)構(gòu)可以大幅降低安裝和疲勞破壞后的更換難度以及制造成本。

主要針對(duì)普通鋼板伸縮式防護(hù)罩高速運(yùn)動(dòng)（90~120m/min）結(jié)構(gòu)破壞進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并提出兩種改進(jìn)方案，分別對(duì)這兩種方案進(jìn)行分析對(duì)