基于ANSYS的压片机机身优化设计

杨 兵

(淄博职业学院 机电工程学院，山东 淄博 255314)

0 引言

DDY型单冲压片机是一种可以直接将粉粒状原材料压制成片状，并能实现连续工作的设备。它主要适用于医药、食品、粉末冶金、日用化工、农药及其他行业加工各种片剂，特别是加工各种难成型片剂和大规格片剂。在传统的机身设计中，过分注重设计的安全性，导致设计过于保守，使得机身笨重，制造成本明显升高，造成了大量的浪费。本文以DDY型300 kN(30 t)单冲式压片机为例，借助有限元分析软件ANSYS，对压片机原始机身进行静态和动态特性分析，并基于仿真结果对其进行优化设计。

1 压片机机身结构及主要参数

1.1 压片机机身结构

该压片机采用开式结构机身，该机身三面敞开，主要特点为操作自由方便。机身主要由左侧板、右侧板、上下轮轴承孔以及工作台组成，材料为HT150，钢板焊接结构。压片机机身结构模型如图1所示。

1.2 主要技术参数

最大压片力(kN)：300；

最大压片直径(mm)： 120；

最大充填深度(mm)： 80；

压片产量(片/min)：25～40。

2 机身结构模型与计算

2.1 机身结构模型的建立

为便于分析，在建立有限元分析模型之前，首先要将SolidWorks建立的机身三维结构模型(如图1所示)转换为力学模型或结构分析模型。在机身模型的建立过程中可以对机身结构进行适当简化，但简化过程中要确保分析对象的主要结构力学性能未发生改变。

1-上轮轴承孔(右);2-右侧板;3-下轮轴承孔(右);4-工作台; 5-下轮轴承孔(左);6-左侧板

鉴于此，根据设计图纸，并结合压片机的工作实际状况，对机身结构进行了一些适当的简化：保留了为减轻机身重量而设计的一些开孔；……