重型机械：超高压液胀成形装备下横梁强度及结构优化
2023-11-22【作 者】洪源隆;谷瑞杰;寇永乐;上官书仪;符姣姣
【前 言】
由中国重型机械研究院股份公司最新研发的600 MPa – 80 MN超高压液胀成形装备，其胀形压力最高达600 MPa，下横梁能承受高达80 MN 的合模力。液胀成型装备最重要的部件包括上下横梁与预应力张立柱组成的框架结构，如果框架结构因为强度、刚度问题发生变形甚至破坏，会严重影响胀形装备产品质量,甚至危及现场工作人员人身安全。因此，保证下横梁强度、 刚度非常重要。
该超高压液胀成形装备研发过程中选择合适的结构参数，大大降低成本，结构简单可靠，为该设备提供了市场竞争力。同时，该高压液胀成形装备的研制，打破了国外技术封锁，实现了结构件高强度、高刚度、轻量化以及一体化成形的目标， 能够满足我国航空、航天、汽车等行业的迫切需求，具有极强的战略意义。
【结 论】
本文首先对超高压液胀成形装备下横梁进行了静力学仿真分析； 在下横梁强度、 刚度满足条件的情况下， 通过 Soeidyooks 对其进行了参数化建模；最后利用有限元软件Ansys对其进行结构参数优化设计。
结果表明，优化后的下横梁最大应力为62 MPa， 单位变形量为 0.067 mmPm， 强度、 刚度满足使用要求。下横梁总质量与优化前相比降低18.3%，节约了制造成本，为该设备的后续设计、应用提供了宝贵的参考经验。
以下是正文：
