徐建勇 潘慧英 蔡孔祈 吴俊延 周永光

（1、台州市产品质量安全检测研究院，浙江 台州 318000 2、台州方圆质检有限公司，浙江 台州 318000）

随着工业技术的飞速发展与人工成本的不断升高，模板机凭借其独有的技术优势迅速发展成为缝制市场上一匹亮眼的黑马。它依靠精确的自动控制单元，可以迅速提高缝制质量和效率；同时模板机操作简单，不仅降低了工人数量也降低了对操作工经验和技能熟练程度的要求[1]。

但众所周知，模板机产品由于其功能的实现，涉及到多轴联动，而且结构尺寸比较大，整体重量大，可达400KG，随之则会带来高速送布负载和振动的加大，以及其他譬如针偏等问题。所以，模板机若设计不合理或者承载刚度设计不足，将很大程度影响产品的性能指标。模板机机架在整机中起着重要支承作用，对于一个模板机机架的刚度设计是否最优有必要进行一定的优化和分析，综合选择成本与性能双优的方案。

有限元软件分析在工程应用中是非常有用的辅助工具，在方案的择优选择上可以避免反复的样品测试工作，省时省力[2]。本研究将搭建模板机有限元模型，进行模态和受力分析，并通过多种机架刚度优化方案的对比，选择最优方案。

1 有限元建模与模态分析

本研究涉及的模板机整机零件非常繁多且复杂，搭建有限元模型需要进行一定的简化，选择在整机中占大部分质量的机头、基座、底板前座和一些必要的连接件，其材料均为灰铸铁，各零件用螺栓固定连接，再加上本研究的重点对象机架，机架是由多根空心矩形管焊接而成，此处将其当做一个整体处理。……