王 浩，关会英

(吉林化工学院 机电工程学院，吉林 吉林 132022)

缸筒扩径机是汽车驾驶室翻转油缸缸筒扩径的专用机床。缸筒扩径是生产翻转油缸其中的一道工序，其目的为油缸缸筒两端进行扩径以达到一定的装配要求及使用要求。之前所设计的扩径机需加工的缸筒内径为φ35～50 mm[1]，现有新的生产要求，需加工缸筒内径为φ35～80 mm。加载系统主油缸及执行元件扩径冲头，可在原有设备基础上进行更换，而主要受力部件挡块和推杆根据新的生产要求进行相应尺寸的更改。因此对原有扩径机的框架及挡块、推杆通过ANSYS workbench进行应力和变形分析，以确定是否满足新的生产需求[2-4]。

根据扩径机的实际尺寸，利用SolidWorks 2016软件建立扩径机的三维模型，并另存为STP格式，然后将模型数据导入到ANSYS workbench中。

一、整体框架分析

(一) 框架的模型建立及边界条件

扩径过程中绝大部分载荷由框架所承受，框架底部为支架，顶部由两侧板及三根支撑杆组成。工作时，固定在右侧板上的加载油缸带动冲头进行扩径，施加的载荷为200 KN。框架总体材料为45号钢，材料属性根据表1定义[5-7]。

表1 45号钢参数

根据工作原理可知，框架在工作过程中侧板及支撑杆受到轴向的拉伸载荷，大小为200 KN。因此在两侧板受力集中处添加印记面并施加载荷，使载荷均匀分布。同时，在框架底部施加固定约束如图1所示。

图1 框架的模型及边界条件

(二) 结果分析

通过上述分析求解过程，进行结果后处理[8-10]。位移变形云图如图2所示，框架的最大形变数值为0.62 mm，位于框架前端第一根支撑杆中间处。……