Page 100 - 《橡塑技术与装备》2021年21期（11月下半月橡胶）
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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)
4 尾座箱体纵向壁厚的优化设计 探针，下界设置为 0.003 mm，上界设置为 0.03 mm。
4.1 尾座箱体纵向壁厚的优化设置步骤 4.2 尾座箱体纵向壁厚的优化结果
尾座箱体纵向壁厚的优化设置步骤与横向壁厚的 在优化步骤设置完毕后，对尾座箱体纵向壁厚进
优化设置类似。先添加一个边界探针，探测右端孔的 行优化计算。得到尾座箱体纵向壁厚探针图如图 15 所
最大形变量。将边界探针 comp1.bnd1 设置为目标函 示。最终得到纵向壁厚为 15.234 mm 时，右端孔最大
数，类型设置为最大化。尾座箱体的纵向壁厚 LL_ 形变量接近 0.03 mm，15.234 mm 为最优解，取整为
D1___3 设置为控制变量，初始值为 30 mm，下界设 15 mm。
置为 10 mm，上界设置为 30 mm。约束条件选择边界
图 15 纵向壁厚探针收敛图
尾座箱体最后得到的优化结果为，添加了上下两 5 尾座箱体最终结构的性能分析
对筋板，横向壁厚从 20 mm 减少为 10 mm，纵向壁 尾座箱体优化设计完成以后，对优化过的箱体再
厚从 30 mm 减少为 15 mm。三维模型如图 16 所示。 进行有限元分析，检查优化结果是否符合生产要求。
原本尾座箱体质量为 1 341.044 kg，优化以后的尾座 优化设计后的尾座箱体应力图如图 17 所示，形变图如
箱体质量为 938.519 kg，节约材料 45 钢 402.525 kg。 图 18 所示。
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优化以后的尾座箱体，最大应力值为 2.825 7×10 N/m ，
最大形变值为 0.05 mm，右端孔的最大形变值为 0.029
957 mm，符合工厂设计要求。
6 结论
本文主要对斜交轮胎成型机中的尾座箱体进行
了优化设计，在添加筋板的基础上，将横向壁厚从
20 mm 减小 为 10 mm，减 小 50%。将 纵向壁厚从
30 mm 减小为 15 mm，减小 50%。箱体的总质量从
1 341.044 kg，减小为 938.519 kg，节约材料 45 钢
402.525 kg，总质量减小约 30.02%。截止论文完成当
图 16 箱体优化后三维模型
日，45 钢原材料价格为每千克 4.2 元人民币，所以，
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