基于动态特性回转复合压曲机模盒组件优化设计

目的:提高回转复合压曲机的综合性能。方法:基于有限元分析方法对模盒组件有限元模型进行模态与谐响应分析,运用变密度法对模盒组件进行拓扑优化,并对拓扑结构进行改进,将改进后的模盒组件的质量和1阶固有频率作为优化目标,基于非支配排序遗传算法对其进行多目标优化设计。结果:在第4阶振型中模盒组件整体边缘出现较大的扭振变形,不满足刚度性能要求;伺服电机最高转速与1阶临界转速比较接近,发生低频耦合共振的几率很大;同时响应峰值出现的区域与模态分析中出现变形的区域基本一致,验证了动态特性结果的准确性,经优化后模盒组件的质量减小了15.13%,前4阶固有频率分别增加了14.09%,14.14%,3.54%和10.37%。结论:压曲机的动态特性主要影响其生产效率与制曲质量,在优化后的模盒组件下,该压曲设备具有良好的动态性能并实现了轻量化设计的目标。