开式压力机机身瞬态响应分析与优化.pdfVIP

2010年 12月 机床与液压 Dec．2010 第38卷 第23期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vol_38No．23 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．23．032 开式压力机机身瞬态响应分析与优化 何玲 ，胡志刚 ，徐诚 (1．南京理工大学，江苏南京 210094；2．徐州锻压机床厂，江苏徐州221116) 摘要：以某压力机机身为分析对象，运用有限元分析软件、采用 FULL法对其进行瞬态计算，并对结果进行分析，获 得该类机器在动态力作用下的工作特性。运用有限元分析软件、采用退化原理对机身进行拓扑优化计算，根据动态计算结 果和拓扑优化分析结果对结构进行优化设计。仿真结果表明：改进后的结构在保证机身刚度的基础上质量减轻5％且应力 分布更均匀。 关键词：机身；瞬态分析；拓扑优化 中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)23—105—6 TransientAnalysisandOptimizedDesignoftheFrameofPressureMachine HE Ling ，HU Zhigang ，XU Cheng (1．NanjingUniversityofScienceandTechnology，NangjingJiangsu210094，China； 2．TheForgeMachineT0olFactoryofXuzhou，XuzhouJiangsu221116，China) Abstract：ThetransientanalysisoftheframeofapressuremachinewasmadebyFullmethodthroughfiniteelementanalysissoft— ware．Thesimulationresultswerenaalyzedtoobtaintheworkcharacteristicsofthemachineunderdynamicloading．Adoptingdegra- dationtheory，thetopologyoptimizeddesignoftheframestructurewasmadeinotherfiniteelementanalysissoftware．Accordingtothe resultsofdynamicanalysisnadtopoloyg optimization，thefrma estructurewasoptimized．Afteroptimizing。theweightoftheframeis decreasedabout5％ na ditsstressdistributingismoreeven． Keywords：Frame；Trnasientanalysis；Topo loyg optimization 开式压力机是一种生产量大、使用面广的产品， 作时机身受力情况做分析对象。该压力机公称压力为 其特点是具有c形的开式机身。开式机身与闭式机 106N， 公称工作行程5mm，曲轴最高转速为50r／mln。 身相比有着突出的优点，工作台在3个方向均为敞开 式，装、卸模具和操作都 比较方便 ，同时为机械化和 自动化提供了良好 的条件。但是 由于机身呈 c形 ， 工作时变形较大，刚性较差 ，这不但会降低产品生产 精度 ，而且由于机身有角变形还会使上模轴线与工作 台面不垂直，以至破坏上、下模具间隙的均匀性，降 低模具使用寿命。但由于开式压力机使用上的优点， 这种机身仍然得到了广泛的运用…。 为保证开式压力机的生产精度和使用寿命，需要 (a)机身整体装配 图 (b)隐藏 了右侧板后机身 的装配 图 对其机身进行瞬态分析。而单纯的静态分析已不能完 全满足工程实际要求。在进行结构分析时，必须考虑 图1 机身三维图 到各种动态因素的影响，从而