模具用弓形架结构拓扑优化及疲劳分析

作者：邱海飞; 韩斌斌

来源：食品与机械, 2019, 35(03): 99-103.

DOI：10.13652/j.issn.1003-5788.2019.03.018

• 夹紧力
• 弓形架
• 有限元
• 拓扑优化
• 疲劳寿命
• 损伤

为了克服现有非标模具夹紧机构的缺陷和不足,采用变密度法对其承载基体弓形架进行结构拓扑优化。通过分析比较3种制造约束方案的拓扑优化结果,发现采用"对称和拔模约束"时,弓形架拓扑结构具有较好的形貌特征和可制造性,而且其质量较之前减轻了约55.5%,在提高材料利用率的同时,实现了夹紧机构的轻量化。有限元静力学分析结果表明,经拓扑优化的弓形架符合结构强度和刚度设计要求。通过疲劳和损伤分析可知,该夹紧机构具有2年以上的安全使用寿命,而且在实际使用过程中损伤较小,有利于延长使用寿命、节省成本。

• 单位
  西京学院; 北京星航机电装备有限公司