伺服压力机滑块结构的轻量化设计分析

李涛

摘 要：随着我国机械加工生产技术不断发展，机械零部件结构发展转变，旨在满足生产加工切实需求。本文通过对伺服压力机滑块结构轻量化设计进行分析，以期为推动伺服压力机结构优化良性发展，提供行之有效的理论参考依据。

关键词：伺服压力机；滑块结构；轻量化；设计

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

伺服压力机是当前机械制造业中应用较为广泛的机械结构，其中滑块结构在伺服压力机中较为重要，关乎其运行稳定性及设备使用寿命，然而在设计滑块结构过程中，却存在现实问题影响设计成效，使该结构轻量化目标无法达成，影响机械加工综合成效。基于此，为了使私服压力基运行更为科学有效，分析滑块结构轻量化设计方略显得尤为重要。

1 伺服压力机滑块结构镂空设计

为使伺服压力机运行更加稳定，结构设计更富成效，技术人员需想办法优化滑块结构，降低该结构对伺服压力机结构的重力，使机器结构运行更为稳定，提高机器运行速率。基于此，伺服压力机滑块应采用镂空设计，旨在降低滑块结构整体质量，同时不影响其刚度与稳定程度，具体设计方略可从以下几个方面进行分析：一是设计滑块结构镂空模型。伺服压力机由若干滑块结构构成，其结构镂空设计需具有针对性，满足不同滑块结构设计需求，达成轻量化设计目标，为此需先采用测量法获取各个滑块设计参数，以滑块高度、钢板厚度、正立面钢板厚度、底板宽度、底板长度、底板厚度、额定载荷、支点间距等参数为基础，展开结构轻量化设计模型创设工作，满足設计需求[1]。在优化镂空结构过程中，可采用更换元素法，不断调整各方约束条件，直至达成轻量化设计目标，凸显镂空模型设计综合成效；二是合理选择优化方法。在当前机械加工制造能力不断提升的态势下，可用于滑块结构轻量化设计的方法有遗传算法、罚函数法等，旨在使结构设计更具科学性，达到优化结构目的。为使镂空设计更为合理，技术人员需结合实际需求科学选择计算方式，实现优化设计参数目标。例如，在设计结构相对复杂滑块时，遗传算法中的早熟现象将显现出来，同时出现群体有限、算法欺骗等不足之处，影响参数计算合理性，为此设计人员应选择罚函数法，对镂空设计结构参数进行运算，选取最优解集，使镂空设计轻量化目标得以达成；三是设计优化目标。利用约束条件相互制衡的特点，设定优化目标，调整镂空结构，使镂空结构内支点、弯度、轴距、底板结构等均得达成轻量化设计目的；四是验证并优化结构。镂空结构设计完成后，需采用实验法得出结论，与以往设计结果进行对比总结轻量化设计经验，同时对实验中显现出来的不足之处进行调整，优化设计方略，实现轻量化设计目标[2]。

2 伺服压力机滑块桁架结构设计

通过对伺服压力机滑块镂空结构设计方略进分析可知，结构设计需具有针对性，继而满足机械运作需求，降低结构重量对机械设备的消极影响。桁架是伺服压力机滑块结构设计重要环节，为此技术人员应秉持实事求是原则，从私服压力机运行切实需求着手，待镂空结构设计结束后，思考桁架结构设计方略，并运用相关理论支持该设计结构，具体结构设计分析可从以下几个环节着手：第一，制定桁架结构设计模型。为了使伺服压力机滑块结构轻量化设计目标得以有效落实，需先规划设计桁架结构设计模型，将该结构稳定、刚度大、质量轻的优势充分发挥出来，铰接点和杆件是构成桁架主要结构，主要以W型、三角形及N型为主，结合滑块结构受力要求科学选择结构类型，使其受力性能更为稳定。在设计模型过程中采用有限元法对滑块挠度进行计算，确保桁架设计参数科学合理；第二，分析桁架结构滑块模型。为使设计有据可依且具体客观，借助ABAQUS软件分析技术，将在有限元加持下设计好的模型参数导入该软件中进行网格分析，得出网格单元，依据镂空结构设计时所用载荷形式、边界条件，确保桁架设计与滑块结构轻量化设计目标相符，达成相关设计目标。在桁架结构设计模型加持下展开分析后可知，相较于以往结构设计形式，该方式设计结果显示滑块底面挠度较小，以桁架结构为基础设计而成的滑块跨越横度更大，可满足结构轻量化设计要求，对伺服压力机综合制动情况不产生消极影响，同时可降低结构形变发生几率，凸显设计合理性[3]。

3 结束语

综上所述，伺服压力机在当今制造产业中较为常见，该机械设备运行情况对相关产业发展较为重要，基于此为了使伺服压力机运行更为稳定、节约能耗、延长使用寿命，设计人员需迎合伺服机完善切实需求，做好滑块结构设计优化工作，使其更具轻量化，为此设计人员需采用镂空结构，达成轻量化设计目标，加之桁架结构设计，确保轻量化结构稳定、安全，使伺服压力机综合使用成效得以提升。

参考文献：

[1]叶华伟，莫健华.伺服压力机滑块结构的轻量化设计探索[J].锻压技术，2016（02）：103-108.

[2]项余建，汤世松，许楠等.双点伺服压力机主传动系统设计与分析[J].锻压装备与制造技术，2017（02）：15-18.

[3]李超，蒋立宇，杜蔚.对称肘杆伺服压力机运动控制器研究[J].机械研究与应用，2017（05）：22-29.