肘杆式数控转塔冲床机身有限元分析与优化

    5.3喉口上挡板对机身刚度的影响
   
    从图8看出，喉口上挡板厚度变化对机身的刚度影响很小，可以忽略不计，但考虑到挡板上要安装其他附件，可以尽量减小钢板厚度，以节约板材。
   
    5.4 机身优化设计
   
    构成冲床机身的主要部件有侧板、加强板、喉口立柱、喉口上挡板、喉口下挡板、冲口立柱、工作台以及一些其他挡板等。为了简化优化过程、所选取的设计变量主要是机身各部分的板厚、在这里主要选取侧板、加强板、喉口立柱、喉口上挡板、喉口下挡板、底板的厚度作为设计变量，以机身的总体积作为最
    终优化目标，以机身的最大Von Mises应力和机身最大变形为约束条件。
   
    在COSMOS中经过51次迭代、运算过程中体积随迭代次数变化关系图如图9所示、从中选取一组最优结果、并将优化的尺寸进行圆整统一后作为最终优化结果。优化前后钢板厚度对比如表1所示。

    
    优化后、机身最大变形由1.028减小为0.942机身刚度比以前略有增强、机身总重量减小了468 kg与原来相比节约钢材6%，降低了生产成本，进一步提高了产品的竞争力。
   
    6结论
   
    运用有限元方法对某新型肘杆式数控转塔冲床机身进行受力分析计算与结构优化，能够准确地计算出机身各个部位的应力和应变。在保证机身强度、刚度的前提下，提供最优化机身的焊接结构形式与焊接钢板厚度。使所设计的机身具有最好的使用性能和最低的材料消耗与制造成本，以便获得最佳的经济效益和社会效益。