锻压技术

基于有限元法的锻压机床床身结构优化设计

英文标题：Structural optimization design for forging machine bed based on finite element method

作者：章婷

单位：南京工程学院

分类号：TG315

出版年,卷(期):页码：2010,35(6):74-78

摘要：

为了提高锻压机床床身的综合力学性能，首先设计了3种不同筋板布置方式的机床床身，在CAD/CAE集成模拟设计平台下对它们进行有限元分析，根据分析结果优选出最佳的床身设计方案。然后对优选出的床身采用CAD/CAE优化设计技术，以床身的筋板厚度和壁厚作为设计变量，以床身的质量作为主要优化目标、一阶固有频率和最大变形作为次要优化目标进行多目标优化设计，求解得到床身的最优结构尺寸，使床身质量下降6.12%，同时静刚度和抗振性也符合设计要求。最后通过静态和模态试验验证了优化设计方案的有效性。

To improve the combination mechanical properties of forging machine bed, three machine tool beds with different web-plate layout were designed firstly, and the finite element analysis for beds was conducted in the CAD / CAE of integrated simulation platform. The best bed design plan was selected according to the analysis results. With the main optimization objective of bed's mass and the secondary optimization objective of first\|stage inherent frequency as well as the maximum deformation, by taking the wall thickness and web\|plate thickness of forging machine bed as design variables, the multi-objective optimization design was carried out on the basis of CAD / CAE optimization design technology. The optimal structure dimensions of machine tool bed were obtained after calculation, which decrease the mass of bed by 6.12%. Meanwhile, the static stiffness and vibration resistance also meet the design requirements. Finally, static and modal tests verified the validity of the optimization design.

基金项目：

江苏省精密与微细制造技术重点实验室资助项目(JSPM200701)

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