8MN专用液压机是铝合金轮毂生产线的关键设备之一，其用途是先将铝锭压制成轮毂毛坯，然后进行冲孔，制成预成型轮毂。预成型轮毂的压制和冲孔主要由滑块完成，在此过程中，滑块承载全部成形力，其结构直接影响预成型轮毂的成形质量。为满足滑块结构使用要求，本文采用了理论计算与有限元计算相结合的方法对滑块进行了设计。

1 结构设计

1.1 结构组成

滑块结构主要由滑块、垫板、冲孔缸、导向支撑块和导向滑板等组成。滑块结构简图如图1所示。序号1为滑块，采用整体铸造结构，其上部P平面与主液压缸的主柱塞相连；序号2为垫板，垫板下平面与模具相连。主柱塞作用力F通过P平面、滑块和垫板传至模具，对铝锭进行压制成型。铝锭压制成轮毂毛坯后，由序号3冲孔油缸的冲头对轮毂毛坯进行冲孔。序号4为冲孔油缸的连接油管。序号5、6分别为导向的支撑板和滑板，对滑块起导向作用，保证滑块平稳运行[1，2]。

1.2 理论计算

图1 滑块结构简图

1.滑块 2.垫板 3.冲孔油缸 4.油缸油管5.导向支撑板 6.导向滑板

滑块承受中心载荷，受力区域集中在主柱塞直径范围内，可以不考虑弯矩[3]。滑块主要承受压应力，需校核滑块剪力。滑块中间截面简化后如图2所示。主柱塞压力F=8MN，滑块中间截面面积S=353500mm2，剪力 Q 为

图2 滑块中间截面简图

滑块材料为铸钢 ZG270-500，剪切许用应力 [τ]=30MPa[4，5]。由式（1）可知，Q＜[τ]，满足设计要求。

冲孔油缸置于滑块内，参见图1，油缸为活塞缸，油缸法兰与垫板连接，油缸的连接油管限于滑块上部P平面与主柱塞连接，只能通过将滑块侧面开设管孔与外部相连。冲孔油缸连接油管共有两根，上下布置，尺寸相同，油管两端均为螺纹连接，一端与冲孔油缸相连，螺纹尺寸为M48×2，另一端与供油管路的管接头相连，螺纹尺寸为M52×2。由于滑块侧面管孔尺寸较小，油管安装时，只能先将油管穿过管孔，并将螺纹M48×2对准油缸油口，然后再通过螺纹M52×2一端拧紧油管，因此，连接油管作为受扭构件，需要校核其扭转强度。

滑块设计存在两个问题：①在拧紧扭矩作用下，冲孔油缸连接油管不满足设计要求；②在压制成形力作用下，滑块局部结构应力值不满足设计要求。针对上述问题，对滑块设计进行改进。改进后的滑块如图4所示，在滑块侧面的冲孔油缸连接油管处开设矩形孔，这样可直接通过螺纹M48×2拧紧油管，油管也将不必作为受扭构件，同时考虑到开设矩形孔引起的局部结构削弱，在矩形孔周围增加了一定数量筋板；将滑块上部P平面下方的圆角处以锥形斜面支撑，形成局部补强结构。

油管材料为 20G，剪切许用应力[τ]=25MPa[4，5]。由式（3）可知，τmax＞[τ]，不满足设计要求。

通过回归分析，分别构建遥感因子Rrsnir/Rrsred与悬浮泥沙浓度之间的各反演模型(对数、指数、线性及幂函数模型)，并解算出模型决定系数(R2)与悬浮泥沙浓度模型拟合值与实测值之间的平均相对误差(MRE，Mean Relative Error)，用于评价模型反演精度，并最终选取指数模型作为椒江口水体悬浮泥沙浓度反演的模型(见表3)，模型公式为：

根据使用工况，螺纹M48×2的拧紧扭矩T为1694Nm，油管的最大切应力τmax为

式中，D为油管外径，d为油管内径。

1.3 有限元计算

上述研究表明已经实现了钢筋计和应变计在PHC管桩生产过程中的埋设工艺，而在PHC管桩桩身表面刻槽预埋传感光纤的埋设工艺虽然具有较高的成活率，但该方法因破坏桩身表面及桩身与传感光纤的变形传递而受到质疑，因此，对光纤传感技术在PHC管桩生产过程中的应用进行系统性研究有待进行.

滑块上部P平面、垫板下平面分别作用8MN成形力。有限元计算应力云图如图3所示。

6)喷层要求。混凝土喷浆层厚度150 mm，强度级别C20。巷道掘出后立即初喷50 mm，待锚杆/锚索支护完成后二次喷浆100 mm，要求喷层表面密实平整，并每天洒水养护。

利用SolidWorks软件建立滑块和垫板三维几何模型，然后导入I-Deas软件进行有限元计算。考虑到滑块、垫板结构细节多，对局部区域进行了合理简化，略去了一些小的圆角、倒角、螺栓孔、销钉孔和起吊孔等。为降低计算成本，滑块和垫板采用1/2模型。建立滑块与垫板的有限元接触模型，设置接触边界条件，网格采用自由网格划分方法，选择四面体单元类型，网格总体单元尺寸定义为20mm，将滑块上部P平面下方定义为局部关键受力区域，单元尺寸定义为 10mm，共划分单元数 242178[6，7]。

图3 滑块应力云图

2 设计优化

油管的抗扭截面系数Wt为

由图3可知，滑块等效应力最大值为288MPa，位于滑块上部P平面下方的圆角处，滑块材料为铸钢 ZG270-500，屈服强度 ReL=270MPa[8]，因此，滑块结构设计存在圆角应力集中问题，且应力值超过材料屈服强度，不满足强度设计要求。

图4 滑块设计改进

由于改进后的滑块中间截面发生变化，重新校核了滑块剪力，仍然满足设计要求，在此不再赘述。

2.1.2 原因分析（见表2） 由表2可以看出，影响医学生对思想政治教育感兴趣的因素主要有：（1）学校思想政治教育的形式。有32.7%的医学生认为思想政治教育形式单一，基本以理论教学为主，太枯燥。（2）医学生对思想政治教育的认识水平。有17.7%的医学生认为思想政治教育不重要，学好专业课才是根本。（3）学习负担过重。11.3%的医学生认为学习负担过重，无暇顾及思想政治学习，在有限的时间内，首当其冲先学习专业课程。

改进后的滑块有限元计算应力云图如图5所示，滑块等效应力最大值为152MPa，位于冲孔油缸连接油管一侧的矩形孔与内侧筋板连接处。改进后的滑块等效应力最大值从288MPa降低至152MPa，应力值降幅接近50%，且低于材料屈服强度，满足强度设计要求。

中医诊断学是根据中医学理论，研究诊察病情、判断病种、辨别证候的基础理论、基本知识和基本技能的一门学科[1]。它是继《中医基础理论》课程学习后，紧接着开设的一门课程，它不仅是中医学的基础课，也是从基础理论过渡到临床各科的桥梁课程，可见其重要地位不可忽视。理论实践相结合地教学模式不仅是本书特性的体现，也是最合适于本科生的中医诊断学教学模式。

3 结论

图5 滑块改进后应力云图

8MN液压机滑块设计采用了理论计算与有限元计算相结合的方法进行。针对滑块内置冲孔油缸的连接油管不满足拧紧力矩安装要求，以及滑块局部结构应力值过大的问题，对滑块进行了设计改进及验证计算，结果表明，滑块应力最大值显著降低，且应力分布均匀，同时解决了冲孔油缸的安装和维护问题，整体设计合理，滑块满足使用要求。

参考文献：

[1] 周胜德，刘 莹.压力机滑块抗偏载理论分析及设计软件的开发[J].锻压装备与制造技术，2015，（4）：7-8.

[2] 李改华.液压机滑块的结构设计及其计算[J].中国高新技术企业，2016，36：23-25.

[3] 天津市锻压机床厂.中小型液压机设计计算[M].天津：天津人民出版社，1977.

[4] 刘鸿文.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2004.

[5] 徐 灏.安全系数与许用应力[M].北京：机械工业出版社，1981.

[6] 廖日东.I-DEAS实例教程有限元分析[M].北京：北京理工大学出版社，2003.

[7] 崔凤奎.I-DEAS机械设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[8] 中国重型机械工业协会.重型机械标准[M].第5卷.昆明：云南科技出版社，2007.

[9] 戴正阳.液压管路系统可靠性设计与研究[J].液压气动与密封，2017，（1）.