，质量越来越好，压力越来越大，精度也越来越高。目前世界上能够生产出流压力机的主要国家都是传统的制造强国，其中以日本美国和德国为主。现在和日本德国并称为世界三大高速压力机生产基地。世界上已经能够设计生产出最大压下能力为的单动压力机最大压下能力为的双刀压力机以及最大压下能力为的多工位压力机。国内压力机发展状况国内高速压力机是上世纪年代开始从国外引进技术而发展起来的。目前，生产高速压力机的主要厂家有上海第二锻压机床厂厦门锻压机床有限公司诸城陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计锻压机床股份有限公司宁波机床厂和江苏扬力集团等。我国第台高速压力机是在年由济南铸锻机械研究所和北京低压电器厂共同研制的。该压力机公称力为，最高的速度可达到次。随后又成功研制了公称力，最高速度次的高速精密压力机。跨入世纪后，国内企业中徐州锻压机床厂的高速冲床生产开始形成规模，先后研制成功了系列闭式高速压力机和开式高速精密冲床，其冲压速度分别达到次和次。目前，由于国内材料技术和机械加工技术与国外先进技术存在差距，国内高速压力机的发展也受到了相应的制约。其中差距主要表现在高速压力机的可靠性和加工精度上，在高精度的加工领域内缺乏竞争力国内的自动控制与补偿技术还未较好的应用于高速压力机中，使国内产品精度相对先进技术较低由于国内高速压力机产品主要通过引进技术生产和自我研发较少，故而国内压力机品种和规格较为单。有限元分析方法有限元理论有限元的的核心思想是结构的离散化，就是将实际结构假象的离散为有限数目的规则单元组合体。实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程进度的近似结果来替代对实际结构的分析，这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。有限元的创立与科学的发展和工业界需求相关。年，在波音公司分析三角形机翼振动时，将机翼分成很多片小三角形板，计算的机翼结构挠度与小比例模型试验数据吻合是有限元的雏形。年，提出矩形单元。年，第篇有限元文章发表，正式拉开了有限元发展的历史。自从年有限元这个名词第次出现，到今天有限元方法在工程上得到广泛应用，已经经历了四十年的发展历史，理论和算法都已经日趋完善。近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造材料加工航空航天汽车土木建筑电子电器国防军工船舶铁道石化能源科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。主要表现如下几方面增加产品和工程的可靠性在产品的设计阶段发现潜陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计在的问题经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本缩短产品投向市场的时间模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。有限元分析软件的简介是目前国际上著名的有限元软件之，该软件是集结构热流体电磁场声场和藕合场分析于体。广泛应用于机械航空航天能源交通运输土木建筑水利电子地矿生物医学教学研究等众多领域。作为个功能强大应用广泛的有限元分析软件，其技术特点主要表现在以下几个方面数据统。使用统的数据库来存储模型数据及求解结果，实现前后处理分析求解及多场分析的数据统。强大的建模能力。具备三维建模能力，仅靠的图形界面就可建立各种复杂的几何模型。强大的求解功能。提供了数种求解器，用户可根据分析要求选择合适的求解器。强大的非线性功能。可以进行几何非线性材料非线性及状态非线性分析。智能网格划分。可根据模型的特点自动生成有限元网格。良好的优化功能。利用的优化设计功能，用户可以确定最优设计方案利用的拓扑优化功能，用户可以对模型进行外型优化，寻求物体对材料的最佳利用。可实现多场藕合功能。对机身进行自由模态分析，去除前六阶刚性模态，图至图是机身自由模态分析的第阶模态到第十阶模态的振型。自由模态分析图阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图二阶模态振型图三阶模态振型图四阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图五阶模态振型图六阶模态振型图七阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图八阶模态振型图九阶模态振型图十阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计自由模态描述第阶振型是机身在方向扭转。第二阶振型是机身在方向左右摆动。第三阶振型是机身底座在方向扭转。第四阶振型是机身在方向扭转。第五阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动。第六阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动。第七阶振型是机身在方向扭转。第八阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动。第九阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动。第十阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动。表无约束各阶模态固有频率频率振型阶机身在方向扭转二阶机身在方向左右摆动三阶机身底座在方向扭转四阶机身在方向扭转五阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动六阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动七阶机身在方向扭转八阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动九阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动十阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动约束模态分析对机身的底座加以固定，然后对机身进行约束模态分析，对振型和频率进行研究，避开个频率范围。陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图阶模态振型图二阶模态振型图三阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图四阶模态振型图五阶模态振型图六阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图七阶模态振型图八阶模态振型图九阶模态振型陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计图十阶模态振型约束模态描述第阶振型是机身横梁在方向左右摆动。第二阶振型是机身横梁在方向左右摆动。第三阶振型是机身横梁在方向发生扭转。第四阶振型是机身横梁在方向上下移动。第五阶振型是机身横梁顶部两侧在方向上下跳动。第六阶振型是机身横梁在方向左右摆动。第七阶振型是横梁顶部两侧在方向上下跳动。第八阶振型是机身横梁顶部方向扭转。第九阶振型是机身横梁顶部两侧在方向上下跳动。第十阶振型是机身横梁顶部两侧在平面个方向跳动表有约束各阶模态固有频率频率振型阶机身横梁在方向左右摆动二阶机身横梁在方向左右摆动三阶机身横梁在方向发生扭转四阶机身横梁在方向上下移动五阶机身横梁顶部两侧在方向上下跳动六阶机身横梁在方向左右摆动陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计七阶上部两侧板板沿轴扭转八阶机身横梁顶部方向扭转九阶机身横梁顶部两侧在方向上下跳动十阶横梁顶部两侧在平面个方向跳动本章小结通过对压力机机身的最优方案进行模态分析，可以找出到十阶机身的固有频率，对于装配件的固有频率或者工作中实际的频率要避开这个频率范围，防止产生共振，导致机身毁坏。从各振型的振动形态中还能看出变形和扭曲严重的部位，时间长了以后，这些部位容易发生折断或者裂开。有的振型发生扭转和弯曲，会影响模具的寿命和加工质量。从振态的形状我们可以知道在个自然共振频率下，结构的变形趋势。若要加强结构的刚性，你可以从这些较弱的部分来加强。比如说个高楼的设计，如果经过模态分析后会发现，最低频的振态是在整个高楼的扭转方向，那表示这个方向的刚度是首先需加强的部分。知道了这些，我们可以想办法改进机身设计，可以防止长时间以后机身出现裂纹，这样还能延长模具的寿命和加工质量。陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计第五章结论和展望结论以计算机技术为基础的先进技术，已成为个企业具有竞争力在市场经济中生存和发展以及个国家兴旺发达的支柱。技术日益成为工程设计和分析人员进行设计替代物理模型的有力工具。本课题以有限元软件为工具平台，对压力机机身进行有限元静态结构优化设计和模态，在完成课题的工作中，主要得出以下几方面的结论通过对压力机机身进行静态分析后发现，机身的高应力区集中在曲轴支撑孔上端。分析机身各结构对机身应力位移的影响程度。发现增加曲轴支撑孔的厚度和在支撑孔顶部添加加强筋能降低机身的最大应力机身最大位移和最大向位移。但当厚度增加到定程度时，降低幅度变得很小。在模态分析中发现在静态下的机身刚度较好的结构，在动态下却变得比较薄弱，比如横梁顶部两侧，因此对于那些在静态下刚度比较好的结构或对于静态刚度影响不大的结构不能去掉，需要进步做动态分析。对机身做静态结构优化，优化方案四种机身重量减轻了，机身的静态质量性能得到全面的提高，同时也降低了重量，具有重要的价值。展望在对压力机机身进行静态模态动态响应分析和结构优化过程中，提出了些分析数据和设计方案，得出系列结论，对于今后的机床机身设计具有定的参考价值，但由于各方面的原因，致使研究工作存在诸多不足之处，今后将重点在以下几个方面进行研究和改进在压力机的静态和模态分析中，有限元模型的建立及其修正问题，在条件允许下进行实验验证，在实验上确立有限元模型与压力机实际工作的吻合程度。压力机作为个系统工程，机身仅仅是作为其小部分，其各项分析须服务于整体，不能将其出来。以模态分析为例，其机身的模态特征与整体存在定的差异，但机身作为压力机主要承力部分，其特征必然影响整体。故在本课题以陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计后的研究中需增强与整体设计的连接与沟通。有限元分析作为门综合性学科,其分析精度并不与机时成正比,如何在保证计算精度的同时减少分析成本,是在以后的研究工作中需要加强。本课题在质量优化局部应力优化的基础上,通过对结构的局部修改优化机身的动态性能。在时间精度上得到保证,但如何使其效果得到进步的提高,是下步阶段所要着力考虑的。陈建平闭式高速压力机结构有限元分析及改进设计致谢近三个月时间的毕业课程设计是本人大学生活中很有意义的段时光。这里有治学严谨而又亲切的老师，互相帮助的同学，更有积极向上融洽的学习生活氛围。短短的时间里，我学到了很多东西。借此论文，向所有帮助关心支持我的老师同学朋友们，表达我最真诚的谢意。首先，感谢郑老师，本设计是在郑老师的耐心指导下多次修改完成的。在此，对她的帮助表达我最真诚的谢意。其次，感谢带毕业设计的学长，平时遇到问题总是会去麻烦他们，但是他们总会不厌其烦地悉心指导，知道我理解为止。最后，感谢我的同学。当在毕业