封头无胎冷旋压机机架的有限元分析及优化设计.pdfVIP

机械 设计与制造 第5期 62 Machinery Design Manufacture 2012年 5月 文章编号：lOO1—3997(2012)05—0062—03 封头无胎冷旋压机机架的有限元分析及优化设计 张 涛 李盂光 (’燕山大学 机械工程学院，秦皇岛 066004) (上海索辰科技有限公司 北京分公司，北京 100052) Optimizeddesignandfiniteelementanalysisforframeofmouldlesscold spinningMachineforvesselendclosures ZHANGTaoI,LIMeng-guang (。CollegeofMechanicalEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China) (T-Solution，Beijing100052，China) ^ t ’ 一 十 ，d 十 ●一 十 斤 ’ 十db十 十 一 十 十d一 十 十 t + 、0十 td 十 十 ” 十 十 ’d ^ 、‘十 十 q、t ’ q、‘ 、t ’ t p l ’ 、t 十 、●一 【摘 要】在对封头无胎冷旋压机机架进行受力分析的基础上，以分析软件ANSYS和建模软件 SolidWorks为主要开发工具建立了在静态下的机架受力模型。基于组合机架的结构特点，分析并计算了 机架上梁与预紧螺母之间的作用力。对旋压机机架施加载荷和约束，得到加载模型。经过有限元分析，计 算了机身的强度和刚度，确定了危险点的位置，并对机架进行了拓扑优化分析。依据优化分析结果给出了 具体的改进方案，得到了经优化后的机身结构，为旋压机整机的结构优化设计打下了良好基础。 关键词：旋压机 ；封头；旋压力；拓扑优化；结构优化 【Abstract】Basedonanalyzingtheforcesactingontheframeofthemouldlesscoldspinningmachine rvesselendclosures，arfameload-carryingmodelunderstaticstateWascreatedusingmainlythenaalytic SoftwoareANSYSnadthesimul~ionSoftwaFeSolidWorks．Basedonthestructuralcharacteristicsoftheas—- sembledrfame，theactingforcebetweentheupperbeamoftherfameandthepre—tighteningnutwereana一 edandcomputed．AndtheloadingmodelWasobtainedbyapplyingtheloadsandconstraintsontherfame thespinningmachine．Thenthestrengthnadstiffnessofthemachinebo曲Wascalculated，thelocationof thednagerpointWasdeterminednadtopologyoptimizationoftherfameWascrariedoutthroughfiniteele—— mentanalysis．Afterthataspecifieimprovementplanisproposedandthemachinebodystructureisopti— medaccordingtotheanalysisresults，whichlaysagoodfoundationofrtheoptimize