伺服壓力機(jī)滑塊結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)分析(一)

伺服壓力機(jī)滑塊結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)分析(一)

Feb 10, 2022

李 濤

(齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司 , 黑龍江 齊齊哈爾 161000)

摘 要:隨著我國機(jī)械加工生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展,機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)發(fā)展轉(zhuǎn)變,旨在滿足生產(chǎn)加工切實(shí)需求。

本文通過對伺服壓力機(jī)滑塊結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,以期為推動(dòng)伺服壓力機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化良性發(fā)展,提供行之有效的理論參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:伺服壓力機(jī);滑塊結(jié)構(gòu);輕量化;設(shè)計(jì)

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.054

伺服壓力機(jī)是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械結(jié)構(gòu),其中滑塊結(jié)構(gòu)在伺服壓力機(jī)中較為重要,關(guān)乎其運(yùn)行穩(wěn)定性及設(shè)備使用壽命,然而在設(shè)計(jì)滑塊結(jié)構(gòu)過程中,卻存在現(xiàn)實(shí)問題影響設(shè)計(jì)成效,使該結(jié)構(gòu)輕量化目標(biāo)無法達(dá)成,影響機(jī)械加工綜合成效。

基于此,為了使私服壓力基運(yùn)行更為科學(xué)有效,分析滑塊結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)方略顯得尤為重要。

1 伺服壓力機(jī)滑塊結(jié)構(gòu)鏤空設(shè)計(jì)

為使伺服壓力機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更富成效,技術(shù)人員需想辦法優(yōu)化滑塊結(jié)構(gòu),降低該結(jié)構(gòu)對伺服壓力機(jī)結(jié)構(gòu)的重力,使機(jī)器結(jié)構(gòu)運(yùn)行更為穩(wěn)定,提高機(jī)器運(yùn)行速率。

基于此,伺服壓力機(jī)滑塊應(yīng)采用鏤空設(shè)計(jì),旨在降低滑塊結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量,同時(shí)不影響其剛度與穩(wěn)定程度,具體設(shè)計(jì)方略可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:一是設(shè)計(jì)滑塊結(jié)構(gòu)鏤空模型。

伺服壓力機(jī)由若干滑塊結(jié)構(gòu)構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)鏤空設(shè)計(jì)需具有針對性,滿足不同滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求,達(dá)成輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo),為此需先采用測量法獲取各個(gè)滑塊設(shè)計(jì)參數(shù)

以滑塊高度、鋼板厚度、正立面鋼板厚度、底板寬度、底板長度、底板厚度、額定載荷、支點(diǎn)間距等參數(shù)為基礎(chǔ),展開結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)模型創(chuàng)設(shè)工作,滿足設(shè)計(jì)需求。

在優(yōu)化鏤空結(jié)構(gòu)過程中,可采用更換元素法,不斷調(diào)整各方約束條件,直至達(dá)成輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo),凸顯鏤空模型設(shè)計(jì)綜合成效;二是合理選擇優(yōu)化方法。

在當(dāng)前機(jī)械加工制造能力不斷提升的態(tài)勢下,可用于滑塊結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的方法有遺傳算法、罰函數(shù)法等,旨在使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更具科學(xué)性,達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu)目的。

為使鏤空設(shè)計(jì)更為合理,技術(shù)人員需結(jié)合實(shí)際需求科學(xué)選擇計(jì)算方式,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)目標(biāo)。

例如,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜滑塊時(shí),遺傳算法中的早熟現(xiàn)象將顯現(xiàn)出來,同時(shí)出現(xiàn)群體有限、算法欺騙等不足之處,影響參數(shù)計(jì)算合理性,為此設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇罰函數(shù)法,對鏤空設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算,選取最優(yōu)解集,使鏤空設(shè)計(jì)輕量化目標(biāo)得以達(dá)成;三是設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)。

利用約束條件相互制衡的特點(diǎn),設(shè)定優(yōu)化目標(biāo),調(diào)整鏤空結(jié)構(gòu),使鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)支點(diǎn)、彎度、軸距、底板結(jié)構(gòu)等均得達(dá)成輕量化設(shè)計(jì)目的;四是驗(yàn)證并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。

鏤空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,需采用實(shí)驗(yàn)法得出結(jié)論,與以往設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對比總結(jié)輕量化設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)對實(shí)驗(yàn)中顯現(xiàn)出來的不足之處進(jìn)行調(diào)整,優(yōu)化設(shè)計(jì)方略,實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo)

2 伺服壓力機(jī)滑塊桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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