张祎杉

（福州大学 机械工程及自动化学院，福建 福州 350108）

1 引言

短行程压机采用下预紧梁柱式结构，机架主要由上下梁、活动梁和锁紧螺母组成，在工作循环中，回程缸驱动上梁沿拉杆垂直方向运动至下限位，活塞液压缸驱动活动梁向上运动完成压制。在限位处分别由锁紧活塞缸驱动固定于上梁的锁紧螺母对上梁进行位置锁定。结构上采用下置式油缸安装，降低整机中心。与传统压机相比，短行程压机主缸行程短缩短了建压时间，上梁移动速度更快，生产效率更高。液压组件更小，降低能耗的同时也使得压机整体结构更加紧凑。三维模型如图1 所示。

图1 装配体参数化模型示意图

作为液压机的主要支承部件，机架结构的合理设计对于减轻设备质量、提高结构综合性能和制品成型精度无疑具有重要意义[1]。刘占稳[2]建立100MN等温锻造液压机壳单元模型，结合正交试验和响应面近似建模方法对各板厚进行优化，获得两种优化方案：①刚度不变质量减少8.39%；②上梁刚度提高16.54%且总质量减轻4.18%两种优化方案。刘星等[3]针对700t 铸造式液压机上梁优化设计，提出一种改进遗传算法，以最大变形和最大应力最约束，以质量为目标响应，实现交互式优化设计，结果表明：在保持变形不变的情况下，最大应力下降5.87%，质量减少12.09%。文献[4]～[8]也分别通过不同的结构参数优化实现了机架优化设计。在满足设计标准的基础上，结合优化算法求解，提高液压机力学性能，减轻机架质量已经成为液压机结构优化设计的主要研究方向。……