的模态分析这一块。 

1。2 论文研究的目的和意义 

随着时代的发展，冲床在设计和制造上有了更高的要求，其不仅要有良好的静态性 能，动态性能也成为了衡量一台冲床整体性能优劣的重要指标。以往，冲床的设计制造 缺乏计算机的支持，所以其所制造的冲床往往受先人经验驱使，无法有所关键的突破。 此外冲床的质量大、效率低、关键部位的刚度和强度不达标、动态特性差等问题也较为 突出，这不但造成了时间和钱财的浪费，而且严重影响企业冲床市场竞争力的提高。 

因此，将 CAE 有限元分析法运用到冲床的研究上来就成了大势所趋，运用 CAE 技术 的意义重大，一方面可以在冲床制造前就在理论上验证冲床结构的合理性，从而降低冲 床制造失败的风险，另一方面，可以优化冲床的设计以及各项参数，利用 CAE 技术可以 模拟冲床在受到动载荷的情况下床身的位移变形以及应力情况，实现结构静力学[7]，模 态振型等多方面的仿真，从而分析结构，形状尺寸及板厚对冲压的影响，从而实现冲床 的优化。 

另外 CAE 是计算机辅助 4C 系统（CAD/CAE/CAPP/CAM）的重要环节，因此，CAE 软 件还可以与 CAD 软件集成为一体，这样，就无须实际的材料和设备，就可以实现设计， 制造和检验一条龙。 文献综述

1。3  国内外研究现状和存在的问题 

1。3。1 国外研究现状及发展 

1。3。2 国内研究现状及发展 

1。4 本文的主要研究内容 

全文采用的是 HPR-3048 数控转塔冲床，主要研究数控转塔冲床床身的实体和有限 元建模，并对此冲床床身进行有限元分析，最后以床身结构的轻量化为主要出发点[8]， 选取某种型号的冲床，提出切实可行的优化方案，对床身进行优化设计[9]。详细的研究 内容现概括如下： 

   （1）简要介绍数控转塔冲床的结构，发展历程和国内外现状并概述了 CAE 有限元分 析法的发展历程[10]，然后重点说明 CAE 有限元法在数控冲床的设计研究上的必要性，了 解研究所需软件的各种应用。 

   （2）通过大型三维实体建模软件 Solidworks 建立数控转塔冲床床身的实体模型，

其中，还用 Solidworks 软件对模型进行了适当简化。再导入 hypermesh 软件对其进行 有限元建模，当然，有限元模型的几何清理，划分网格并控制网格质量，模型链接方式 的模拟，边界条件的模拟等一系列操作也在这一步中完成。 

   （3）运用 Optistruct 平台对此冲床进行模态分析求解，求出此种闭式冲床前二十 阶的自由模态及约束模态振型，将自由模态低阶振型与实验模态进行分析对比，验证本 冲床的合理性，再分析约束模态的低阶振型。。 

   （4）分析此种冲床在工况下的载荷及约束情况，并利用 hypermesh 软件的分析功能 对数控冲床的有限元模型进行静态分析求解。得出数控转塔冲床的应力和位移分布图， 进而得出冲床各个部件在此工况下的强度和刚度情况 来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

   （5）选择各块板的板厚作为变量，对冲床进行尺寸优化。 

   （6）最后将数控冲床的材料密度作为变量，对冲床床身进行变密度法的拓扑优化， 达到数控转塔冲床轻量化设计的主要目的。