摘要 CAE 分析法是目前压力机研究最为先进的分析方法，本文运用 CAE 软件 Hyperworks 对数控转塔冲床床身进行有限元静、动态分析和结构优化设计。 

先运用 Solidworks 软件建立数控转塔冲床的三维实体模型，为便于导入 Hypermesh 中进行有限元前处理，以及保证导入的有限元模型的完整性，在 Soidworks 软件中即对 模型进行简化处理。使用 Hypermesh 平台对有限元模型进行几何清理、网格划分、连接 方式和边界条件的模拟，以壳单元为主建立数控转塔冲床床身的有限元分析模型。 

对床身进行自由模态分析，并与实验模态进行对比。再计算床身的约束模态，进行 分析并得出简单的优化方案。 84914

对床身有限元模型满载工况下的载荷和约束进行分析和简化，运用 OptiStruct 平 台对其进行静态分析，并得出床身在满载工况下的应力和位移变形的最大位置，确定床 身的强度和刚度分布情况。 

以板厚为变量，对床身进行尺寸优化；再以床身密度为变量，对床身进行拓扑优化。 

毕业论文关键词：转塔冲床；有限元分析；模态分析；优化设计 

Abstract CAE analysis is currently the most advanced research press analysis methods，The static, dynamic analysis and structural optimization of frame of CNC turret punch press are researched in this thesis using the world's leading CAE software Hyperworks。

First using Solidworks software to build three-dimensional solid model of CNC turret punch press, In order to facilitate the import Hypermesh in finite element pre-processing, and ensure the integrity of the imported the finite element model, in Solidworks software to simplify the model process。 The finite element analysis model is established after cleanup geometry, mesh, the simulation of connection method and the boundary condition on the basis of using hypermesh platform。The finite element analysis model of CNC turret punch frame is established mainly by shell elements。

Frame  performed  free  modal  analysis,  and  comparison  with  experimental     modal。

Recalculation of the bed constrained mode, analyze and draw simple optimization。

Loading and seting constraints in the finite element model of the frame,then Analysising and simplifieding it。static analysis is researched on OptiStruct platform。 Drawing the stress concentration areas and the maximum displacement position on frame in condition。 Determining the distribution of strength and stiffness of the frame。

With variable thickness, size of the bed be optimized; then to bed density is variable, topology optimization of the bed。

Keywords:CNC Punch;FEM analysis; Modal Analysis;Optimization design

目    录 

第一章  绪  论  1 

1。1  研究背景 。 1 

1。2  论文研究的目的和意义 。 2 

1。3 国内外研究现状和存在的问题  2 

1。3。1 国外研究现状及发展  2 

1。3。2 国内研究现状及发展  3 

1。4 本文的主要研究内容  3 

第二章  床身有限元模型的建立  。 5 

2。1 床身三维实体模型的建立以及简化  5 

2。1。1 三维实体模型的建立  5 

2。1。2 三维实体模型的简化原则  5 

2。2 床身有限元模型的初步建立  6 

2。2。1 壳单元与实体单元  7 

2。2。2 中面的抽取  7 

2。2。3 网格的划分  7 

2。4 边界条件的模拟 。 11 

2。4。1 载荷的施加 。 11