减振器胀包模具脱料机构优化设计研究
Research on Optimization Design of Stripping Mechanism of the Bulging Die for Shock Absorber
减振器是汽车生产中的关键部件,其质量的优劣直接影响着整车的安全性及其它附属性能.因此,为了保证减振器的生产精度和其使用寿命,在生产过程中,对减振器生产工艺过程中所使用到的模具进行优化,就显得尤为重要.基于此,本文围绕减振器胀包模具脱料机构优化设计进行深入研究,利用有限元法、拓扑优化技术、响应面模型及遗传算法对减震器胀包模具以及胀包机床关键部件的结构进行分析及优化设计,也为以后的机床优化改进提供了参考依据.本文主要研究内容如下:(1)通过生产实际分析出立式胀包机的胀包模具的缺陷,提出了模具的具体改进方法,并对胀包机进行了 PLC控制和液压系统仿真,增强了胀包模具的实用性.(2)确定胀包模具改进后,质量变化程度最大的结构部件为立式胀包机的立柱.采用ANSYS Workbench软件对立柱进行了静、动态力学特性分析,获得立柱各项参数的结果,找出不足之处,为改进机床提供理论依据.同时,基于拓扑优化理论,对立式胀包机的立柱进行优化,并依据优化结果建立出立柱的概念性模型.(3)确定立柱设计变量,通过进行中心复合实验设计,建立了立柱基于kriging函数法的响应面模型.在整个设计过程中,通过建立响应面模型并采用遗传算法进行计算,获得了立柱的最佳结构参数.然后,将改进后的立柱结构与原结构进行对比分析,改进后立柱结构质量减轻6.39%,综合最大变形量减少了 0.03%,同时一阶固有频率也增加了 0.03%,并对改进后的立柱进行了谐响应分析和疲劳分析,以此来保证改进后的立柱结构具备较好的优化效果.
- 作者：
- 邢屹鹏
- 学位授予单位：
- 安徽工程大学
- 专业名称：
- 工程硕士(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 王雷；韩良
- 中图分类号：
- U463.335.1
- 关键词：
- 立式胀包机；胀包模具；结构改进；优化分析；遗传算法；拓扑优化
- vertical bulging machine; bulging mold; structural improvement; optimization analysis; genetic algorithm; topology optimization;