热加工工艺

作者：丰申, 王发展, 郑建校, 黄克鹏,

关键词：立柱, 轻量化, 仿生设计, 金属/CFRP混合结构,

为探索机床立柱轻量化的新方法，以某机床立柱为研究原型，设计了一种金属/CFRP混合立柱。设计了内圆外方的立柱结构并对其进行拓扑优化，结合蜘蛛网结构对其进行仿生设计并对结构尺寸优化。在仿生立柱内部铺设CFRP材料形成金属/CFRP混合立柱，设计了7种CFRP铺层角度方案，研究了铺层角度和铺层厚度对混合立柱性能的影响。对原型立柱与金属/CFRP混合立柱进行静态性能、动态性能分析。结果表明，在CFRP铺层角度为45°、铺层厚度为32 mm时，金属/CFRP混合立柱比原型立柱质量减轻了38.7%，而且静动态性能均得到了提高。

来源：2025年第22期

《热加工工艺》期刊编辑部

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