更新噴漆設(shè)備實(shí)驗(yàn)參數(shù)后，將DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中自動(dòng)生成的參數(shù)擬合到相應(yīng)的響應(yīng)面上。在軟件中，將生成二維或三維圖形來顯示參數(shù)之間的關(guān)系。參數(shù)敏感性分析是優(yōu)化分析中不可缺少的一步。主要用于分析研究相關(guān)輸入?yún)?shù)對目標(biāo)參數(shù)和周圍環(huán)境變化的敏感性。DOE中生成的靈敏度分析表，噴漆設(shè)備可以直觀地看出哪些參數(shù)對目標(biāo)參數(shù)的影響更大。重點(diǎn)對傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部件的縱橫向進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，然后對輔助件進(jìn)行計(jì)算和選擇。可以看出，板間距（h5）和角鋼邊緣寬度（l1）對目標(biāo)變量的影響相對較小，而鋼板厚度（h2）和角鋼邊緣厚度（c1）對目標(biāo)變量的影響相對較大。本文首先用三維表面響應(yīng)圖的形式觀察了板厚（h2）和角鋼邊厚（c1）對三個(gè)目標(biāo)變量（質(zhì)量、變形和等效應(yīng)力）的影響。噴漆設(shè)備無論輸入?yún)?shù)如何變化，都很難同時(shí)達(dá)到質(zhì)量、變形和等效應(yīng)力三個(gè)目標(biāo)變量的較小值，因此應(yīng)適當(dāng)調(diào)整目標(biāo)變量的優(yōu)先級(jí)。因此，根據(jù)設(shè)計(jì)的初衷即輕型結(jié)構(gòu)，將基礎(chǔ)優(yōu)化目標(biāo)變量的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為：質(zhì)量優(yōu)先級(jí)高，等效應(yīng)力值次之，不超過156.7MPa，變形小。

為了進(jìn)一步節(jié)約材料消耗，建立了噴漆設(shè)備拓?fù)鋬?yōu)化模塊。本文所使用的有限元分析軟件是ANSYS Workbench 15.0版，其中利用測試版中的形狀優(yōu)化模塊完成拓?fù)鋬?yōu)化功能。由于形狀優(yōu)化基于單獨(dú)的有限元分析環(huán)境，不能與其他靜態(tài)噴漆設(shè)備分析模塊相關(guān)聯(lián)，因此需要重新設(shè)置模型的邊界條件。隨后，材料還原率定義為45%。解決方案完成。保留深色結(jié)構(gòu)。對于豎直方向直線導(dǎo)軌和同步帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的支撐，初步選用槽鋼結(jié)構(gòu)。利用UG建模軟件繪制優(yōu)化模型，將新模型重新導(dǎo)入到有限元軟件中，完成靜態(tài)分析。材料分析、網(wǎng)格設(shè)置、邊界條件等都與原模型一致。噴漆設(shè)備柱的變形量為0.15mm，比前一次0.19mm變形量小21%，柱的等效應(yīng)力為1.9MPa，比前一次增加。但遠(yuǎn)低于材料屈服強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求。此外，質(zhì)量從17.27千克下降到10.89千克，下降了37%。

在噴涂設(shè)備的裝配過程中，零件數(shù)量大，零件之間存在著相互關(guān)系。在有限元模型分析中，建立了零件間的接觸關(guān)系。噴漆設(shè)備具體操作是將模型導(dǎo)入到機(jī)械操作界面。在樹導(dǎo)向欄中，選擇接觸關(guān)系。本文中，大部分零件都沒有相對運(yùn)動(dòng)，在用水的情況下選擇了粘結(jié)（粘結(jié)）方式。如果導(dǎo)軌在水平和垂直方向與對應(yīng)的滑塊之間有相對運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)選擇機(jī)頭分離，以表明零件接觸面之間沒有正常的分離，但可以有少量的切向運(yùn)動(dòng)。在引進(jìn)該噴漆設(shè)備模型后，確定了材料性能：聚乙烯為同步帶材料，導(dǎo)軌材料為45鋼，噴槍夾用鋁合金，其他材料為結(jié)構(gòu)鋼。隨著市場競爭和需求的不斷擴(kuò)大，單靠手工噴涂無法滿足企業(yè)的生產(chǎn)要求。模型的網(wǎng)格劃分為多個(gè)部分網(wǎng)格，并針對不同的部分定義了相應(yīng)的尺寸：水平傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、導(dǎo)軌、絲杠、軸承座等尺寸設(shè)置為20毫米；基礎(chǔ)和垂直傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)置為30毫米；同步帶、噴漆設(shè)備支架。其連接板尺寸設(shè)為15mm，柱尺寸設(shè)為45mm。最后的單元和節(jié)點(diǎn)數(shù)是100438和209997。