阶段分析产品的静动态特性，模拟产品在未来工作环境的工作状态和运行行为，在设计阶段发现设计中的缺陷并对其修改并证实未来工程产品性能的可行性和可靠性，但是它的建模功能有待增强。

压力机由于其性价比好作业便捷且用途广泛而深受欢迎，市场需求量越来越大。

与此同时，产品市场竞争也异常激烈。

伴随着大吨位压力机的发展，压力机零部件的安全性显得尤其的重要。

而有限元分析强大的数值计算功能可以轻而易举地分析解决用传统的方法无法解决的复杂结构受力情况下的问题，利用它解算复杂的计算问题能简化设计过程加快设计进度，并且有限元模型能很好地虚拟现实工况，故分析结果准确。

为此，提出了关于本课题的研究对精整压力机进行结构分析并给出优化方案。

压力机的国内外发展状况随着机电体化和数控技术的飞速进步，伺服驱动系统在制造业中得到了广泛应用。

但是与金属切削机床相比，锻压机械的伺服化数字化的开发落后了数十年。

上世纪年代，在日欧洲等工业发达国家兴起了交流伺服机直接驱动压力机的研究和开发，这种伺服压力机与传统机械压力机相比，具有结构简单生产效率高产品质量好滑块运动柔性好降噪节能显著等优点。

这类压力机在日本进入普及期，随着其在汽车零秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计件电子零件等高精度难成行加工领域中的应用和其优良的节能性么，已经显示了其他压力机所无可比拟的优越性，成为世界冲压技及装备发展的主要潮流之。

日本在伺服压力机的研究生产及商品化等方面处于国际领先水平，掌握了伺服压力机的设计和制造技术。

日本公司在伺服压力机的研发上目前已经出现了三代不同的产品，第代是年发明的，第二代是年问世的，第三代是年系列。

年日本网野公司开发出世界上最大的大型伺服压力机，目前公司根据各种生产需求，研发出了机械连杆伺服压力机曲柄多连杆伺服压力机液压式伺服压力机等多种类型的伺服压力机。

年德国公司推出了系列产品。

年舒勒推出了新代伺服驱动机械压力机。

自上世纪八十年代以来，我国的些企业先后引进了日本小松制作所得机械压力机德国埃尔福特公司的机械多连杆压力机德国舒勒公司的告诉精密压力机等多种压力机产品技术，是我国冲压装备在结构精度技术性能方面有很大提高。

年月济南二机床研制出我国第台大型伺服压力机。

台湾金丰企业开发了型伺服压力机。

年广州锻压机床厂和华南理工大学联合设计制造的系类肘杆伺服压力机。

齐二机床近年先后引进了瑞典研配试冲液压机技术，与上海交通大学合作成功研制了伺服压力机技术。

年两者又采用沉余容错技术联合开发成功了对称肘杆伺服压力机，打破了国外大型伺服电机对中国市场的垄断，发挥了巨大的经济价值。

随着我国制造业的不断发展，我国已经能生产出最大下压能力为的单动压力机和最大下压能力为的双动压力机以及最大下压能力为的多连杆单动压力机。

虽然近几年国内伺服压力机已经有了很大的发展，但在有些关键技术上和国外还是有很大的差距。

为了提高了我国大型伺服压力机的研发水平，必须走自主创新之路，开着具有我国自主知识产权的符合中国发展条件的大型伺服压力机研制工作。

课题研究背景和来源锻压机械是指在锻压加工中用于成形和分离的机械设备。

锻压机械包括成形用的锻锤机械压力机液压机螺旋压力机和平锻机，以及开卷机矫正机剪切机锻造操作机等辅助机械。

锻压设备广泛应用于汽车航空电子家电等工业领域。

其中，作为衡量个国家工业水平的标志之的汽车工业，被当今世界主要工业发达国家和新兴工业国家列为国民经济支柱产业，其发展主导了锻压技术及设备的发展，锻压技术的发展和进步基本围绕汽车工业的发展而进行。

激烈的市场竞争促使汽车更新换代的速度秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计明显加快，产品的市场寿命周期进步缩短与此同时，汽车变型品种日益增多，现代汽车工业生产日益呈现生产规模化车型个性化，车型批量小车型变化快多车型共线生产车身覆盖件大型化体化的特征。

传统的加工单品种的刚性生产线显然已不适应这种特征和市场形势发展的要求，其升级换代产品具有高柔性和高效率的自动化锻压设备，成为世界冲压技术及装备发展的主要潮流。

本课题来源于江苏金方圆数控机床有限公司。

型压力机是该公司根据市场需求而开，机床噪声过大，局部产生疲劳破坏等。

为此，提出压力机床身模态分析的评价线索压力机床身的弹性模态频率应避开电动机经常工作频率压力机床身的低阶固有频率应避开压力机的工作频率。

模态分析的原理模态分析是种确定结构振动特征的技术，包括自然频率，振型，模态参与系数在个方向个振型的贡献大小。

模态分析是所有动力学分析的基础。

模态分析的工程应用，是设计可以避开共振或使结构在指定的频率处振动如扬声器使工程人员能够意识到对于不同的动力载荷，结构式如何进行响应的对于其它动力学分析有助于求解控制参数的确定时间步长等。

因为结构振动特性决定了其对于任何动力载荷的响应，所以在进行其他任何动力学分析之前，建议先进行模态分析。

振动模态是弹性结构固有的整体的特性。

通过模态分析方法搞清楚了结构在易受影响的频率范围内的各阶主要模态的特性，就可以预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下产生的实际振动响应。

因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。

秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计模态分析技术从世纪年代后期发展至今已趋成熟，它和有限元分析技术起成为结构动力学的两大支柱。

模态分析作为种逆问题分析方法，是建立在实验基础上的，采用实验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题。

机身结构自由模态分析对压力机机身进行自由模态分析，由于机身是刚性变形，自由模态时未加任何约束，所以有个自由度，前阶的频率为，所以从第七阶开始作为第阶模态，共取十阶模态的变形图。

图第阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第二阶模态变形图图第三阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第四阶模态变形图图第五阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第六阶模态变形图图第七阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第八阶模态变形图图第九阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第十阶模态变形图自由模态下的振型描述表机身的固有频率及振型阶数机身的固有频率机身的振型描述机身随轴方向扭动机身上部在轴方向摆动机身下部绕轴左右摆动机身上部在轴方向左右摆动机身上下部分做张合运动秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计机身结构的约束模态分析对机身底座和支架部分施加约束，然后对整个机身进行模态分析，得到十阶模态变形图。

图第阶模态变形图图第二阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第三阶模态变形图图第四阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第五阶模态变形图图第六阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第七阶模态变形图图第八阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计图第九阶模态变形图图第十阶模态变形图秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计约束模态下的振型描述表机身的固有频率及振型阶数机身的固有频率机身的振型描述机身上部沿轴摆动机身上部沿轴扭动机身上部沿轴摆动机身上部在轴方向扭动机身右上角个侧板在轴方向左右摆动机身上部在轴方向上下摆动机身上部在轴方向扭动机身右上角两侧板在轴方向左右摆动机身右上角两侧板在轴方向相向运动机身上半部沿轴扭动机身左边侧板沿轴方向左右摆动机身左边侧板沿轴方向相向运动本章运用了软件建模，并且将模型导入了软件中进行模态分析。

模态分析得出的图表显示机身的前三阶的振型均为整体向轴变形，并且在第六阶出现较大的扭转，说明它有较好的强度。

以机身固有频率为参考，只要让工作频率远离固有频率就能避免发生共振损坏机器。

秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计第六章总结与展望总结本文通过大型软件的使用，对压力机机身进行有限元静态模态分析和结构改进设计。

在分析的过程中，通过传统的人工优化找出了比较合理的结构。

比如说，用加厚材料来矫正变形量过大的问题，用去除受力或变形小区域的材料来减轻质量。

这些方法都体现了基本的机械机构优化的思想，在以后的学习中，我会更加熟练地掌握这些思想，并且学习跟多的知识来武装自己的头脑。

在分析设计过程中，主要得出以下几方面的结论通过对机身静态有限元分析发现机身的高应力区集中在上支撑板以及工作台前后侧板的过渡圆角处，这主要是由于弯曲应力拉力应力和应力集中共同作用的结果。

两侧板中间的筋板受力较小，静态下不会对设备造成危害。

分别通过提取应力集中区域的最大等效应力及机身在公称压力下的角刚度，发现该款机身设计满足机床的工作要求。

对机身进行模态分析，列出结构的前十阶固有频率和固有振型，为后续改进奠定了基础。

原压力机的最大应力及应变都较小，且都集中在工作台附近，因此，需要对机身进行改进设计，通过对三种方案的比较，第三种方案的最大应力及形变较适中，且体积较小，因此，最终选择第三种方案为最优方案。

展望由于个人的知识水平设计优化经验以及时间等各方面原因，对压力机机身结构有限元分析及改进的研究学习仍不够全面，仍需进行进步的深入研究。

今后可以从如下几个方向进行研究细化有限元分析模型。

所建的有限元分析模型不够精确，建模时为减少计算时间和工作量，简化了机身的部分结构。

今后可对其进行细化，以提高模型的精度，提高分析计算的精确性。

压力机机身的外形设计还不够美观，可以进步进行设计美化。

在压力机的静态分析中，有限元模型的建立及修正问题，在条件允许下引进试验进行验证，以在试验上确定建立的有限元模型是比较吻合压力机实际工作状况的。

秦镜淳压力机机身结构有限元分析及改进设计致谢虽然近三个月时间的毕业课程设计就这样过去了，但是我感觉这是大学生活中很有意义的段时光。

感谢我的导师郑翔教授，她严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样她循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪。

这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导。

当然，在这次毕业设计过程中也要感谢我们的师兄吴茂磊同学，他认真踏实的态度，不厌其烦的帮同学们解决设计中的系列的问题。

他的帮助也是我能够顺利完成毕业设计的保障。

最后，感谢我的同学。

当在毕业设计碰到问题和沮丧的时候，是他们在默默地支持，起努力完成毕业设计。

在论文即将完成之际，我的心