基于尺寸和拓扑优化的超大型压铸机压射支撑结构设计

摘要

DM4500压铸机由于上拉杆安装位置偏心,在压射力的作用下三根拉杆的伸长量不同,将导致冲头与压射室因不同轴而快速磨损.利用尺寸优化和拓扑优化技术对压铸机拉杆和企板开展优化设计.首先建立了压射机构的有限元模型,对不同工况下的压射机构进行静力学分析,然后以三根拉杆伸长量差异的最大值作为约束条件,对其进行尺寸优化.在尺寸优化的基础上利用拓扑优化技术对企板进行了轻量化设计,根据拓扑优化的密度云图结果重新设计了企板的结构.再对新的结构进行尺寸优化,获得满足要求的结构优化方案.结果表明,仅进行尺寸优化虽然能够满足设计要求,但是会增重26.3％.采用尺寸优化和拓扑优化相结合的方案获得的结构能够满足设计要求,同时较原始设计减重3.7％.