针对金属打包机箱体结构轻量化问题,对响应面优化后的打包机箱体进行可靠性分析,提出一种将响应面优化理论与可靠性分析相结合的新方法。采用中心复合设计方法拟合出响应面并通过参数灵敏度分析确定设计变量,在满足箱体的强度、刚度条件下,进行响应面优化,得出打包机箱体的最小质量;再以此为基础重新建立箱体三维模型,并根据打包机箱体的强度、刚度可靠性评价标准,获得优化后箱体结构的可靠度和六西格玛水平。结果表明:优化后的箱体质量减轻了9.11%,箱体的可靠度为97.50%,这不仅提高了箱体的强度和静刚度,还减轻了箱体质量,并保证了箱体的可靠性,为其他大型工程机械的设计提供了新思路。

莱钢型钢厂将金属打包机由丝杠传动机构改为液压控制机构,选用Y160M-4型电机,主要控制元件为CY型轴向柱塞泵25MCY14-1B,主要执行元件选择主缸Y-HG-Eφ320/φ200×400。改造后,打包机结构紧凑、响应速度快、无振动、噪声低、维修方便,打包效率提高了14.29%,年创经济效益37.8万元。