副標題#e#    1引言
   
    數控轉塔沖床是一種利用數控技術對板料進行加工的鍛壓設備。與一般沖床相比，它含有一個高效的數控系統和沖壓模具庫，通過數控編程能實現板料的快速移動和定位，只需安裝一次模具就可完成工件上數十個甚至成百個沖裁、淺拉延、壓印等沖壓工序，具有效率高、柔性好、精度高等特點。機械傳動數控轉塔沖床通常采用曲柄滑塊機構，雖然具有急回和力放大運動特性，但由于受到機械結構的限制，難以獲得理想的工作行程曲線，其滑塊速度不易改變。行程次數低，功率消耗大。液壓傳動數控轉塔沖床雖然能夠很好地控制滑塊的沖程和沖壓頻率，能夠根據沖壓板材和沖裁件很好地控制沖壓力的大小，但液壓傳動沖床也有空程和回程速度慢、生產效率低、所需電機功率大、易泄漏等缺陷。肘桿式數控轉塔沖床的傳動機構實質上是由不同形式的雙曲柄滑塊機構組成，具有曲柄半徑小、功率消耗低、工作行程大、回程速度高、在高頻率下能夠得到低而均勻的工藝速度，同時還可以降低振動，減少噪聲到75dB(A)，比機械壓機和油壓機減少10-20dB(A)。因為減少了沖擊，模具壽命可提高3倍以上。
   
    數控轉塔沖床中機身是承受全部工作載荷的最關鍵的部件之一，因此，機身對沖床的精度起著決定性的作用。尤其是其剛度，設計時應該重點考慮，因為一般沖床往往不是由于強度不夠而破壞，而是由于機身變形影響沖床的工作。機身的剛度不僅影響沖床的性能和使用壽命，還直接影響機床上模具的壽命及成形零件的加工精度，甚至影響到生產的順利完成。另外，數控轉塔沖床喉口深度比一般沖床更大，機身剛度更難以保證。因此，我們利用有限元方法分析機身的受力，合理設計機身結構，使機身有足夠的剛度，以保證沖床的精度，提高產品性能。
   
    2 機身的基本結構
   
    傳統的數控轉塔沖床機身分為開式和閉式兩種，開式機身在三個方向均有開口，故容易接近模具。裝拆模具方便，前后、左右方向均可進行操作。對操作者極其便利，同時還具有機身結構簡單、重量輕、占地面積小、造價比較便宜等優點。針對開式數控轉塔沖床的工作特點并參考相關產品結構，機身將采用板塊式框架焊接結構。在分析機身結構的焊接工藝性和沖床零部件安裝空間等要求后，初步設計的機身基本結構如圖1所示，機身寬度350mm，高度2200mm，喉口深度1270mm，喉口高度575mm是由鋼板焊接而成的開式結構。

    
    3 有限元模型的建立
   
    COSMOS是SRAC推出的一套強大的有限元分析軟件，傳統的方法在分析裝配體時是先把零件拆散。然后一個個分別處理，耗時耗力，又存在計算結果不精確的缺點。COSMOS提供了多場/多組件的復雜裝配分析。從而大大簡化工程師的勞動。使得分析能夠更好地模擬真實情況，結果也就更精確。同時，COSMOS采用FFE(Fast Finite Element)技術使得復雜耗時的工程分析時間大大縮短，機床工作臺對整個機床的剛度和強度影響很小，因此，在建立有限元模型的時候把工作臺及其附屬部件全部省略。在COSMOS中建立的有限元模型如圖2所示，整體采用四面體網格劃分，300kN的公稱力分別作用在位于軸承孔正下方的工作臺和曲柄安裝面上，在六個地腳螺栓處施加三個方向的約束，并假定鋼板為理想焊接。