基于HyperWorks的机床横梁的拓扑结构优化设计

横梁是机床结构中极重要的承载大件,其性能直接影响对机床的加工质量,同时,也是最具减重潜力的关键件。采用HyperWorks软件,以结构柔顺度最小为目标,对横梁进行基于变密度法拓扑优化。根据优化后的横梁形貌及实际经验对模型进行细节修改,建立横梁最终优化模型。在ALGOR中对横梁仿真分析,结果表明:优化后的横梁较原设计在静、动态特性均有所提高,横梁总重量减少28.34%。     

机械固定结合面动态特性的试验与研究

采用实验模态方法进行测试,测试了3个因素在不同水平时固定结合面的动柔度值,通过对固定结合面有限元仿真分析对实验模态测试结果进行了对比验证,结果表明两种方法所得结果基本吻合。设计了螺栓预紧力矩、连接螺栓个数以及固定结合面介质种类等3个因素的L9(34)的正交试验,计算了三个影响因素对结合面动柔度值的影响效果,进行了排序。研究的方法与结果可为进一步研究结合面动态特性提供参考。     

高速全自动LED金线键合机解耦机构关键件结构优化

高速LED金线键合机焊头在XYZ三维空间内高加速度工况下频繁往复、启停，要求其核心部分X/Y运动平台上解耦机构质量小，静动态特性良好。以某金线键合机的关键构件解耦板与交叉滑台为研究对象，将简化后构件模型利用有限元软件进行拓扑优化；对优化前后的解耦板与交叉滑台进行静力学、动力学分析，并对质量、静位移和1、2阶固有频率进行计算及对比，研究优化前后各对象的构件性能。结果表明：优化后的解耦板与交叉滑台最大静位移分别减小40.69%和35.29%，质量分别减少0.200 51kg和0.093 69 kg，轻量化效果显著；优化后解耦板1阶固有频率提高17.13%，交叉滑台的固有频率小幅下降。研究结果可为键合机运动平台结构进一步优化提供参考。