多连杆压力机模块化运动学性能分析

机械压力机适用于薄板件拉深、成形、弯曲、冲裁等冷冲压工艺。进行多连杆压力机的杆系类型分析；基于杆组法建立其模块化性能分析方法；进行多连杆压力机的模块化运动学性能分析软件开发；基于所开发的模块化压力机性能分析软件，进行了对称六连杆肘杆压力机和对称八连杆肘杆伺服压力机的算例分析。研究为多连杆压力机的杆系设计提供了辅助分析工具。     

一种八连杆机械压力机连杆的优化设计

连杆运动不干涉是八连杆机械压力机杆系设计的重要约束条件。拉延速度和加速度直接影响八杆机械压力机性能。提出了八连杆机械压力机杆系不干涉条件的判据,并以不干涉条件、拉延速度和加速度作为惩罚项,使用复合形法对具有13个优化参数的八连杆机械压力机杆系进行了优化,通过优化结果可得到性能较优、满足运动不干涉条件的八连杆压力机杆系。最后以实例说明八连杆机械压力机杆系的优化设计过程,并通过三维软件验证了该结果的可行性。     

基于NSGA-Ⅱ算法的八连杆机械压力机杆系设计

针对闭式四点八连杆机械压力机工艺行程精密设计要求,综合考虑拉延速度稳定的工作品质,提出以压力机行程设计误差最小和工作行程拉延速度波动量小的多目标函数,以机构动力学特性为约束条件,建立八连杆机械压力机杆系优化数学模型。采用带精英策略的非占优排序遗传算法NSGA-Ⅱ对含有12个优化变量的数学模型进行优化,保证行程设计误差最小为第一附加准则,在pareto最优解中确定最终杆系参数。优化实例表明该方法可以为闭式四点八连杆机械压力机复杂杆系快速设计提供参考。     

伺服压力机双动肘杆机构的设计与研究

针对伺服机械压力机双动肘杆机构双自由度的特点,采用逆推设计原理对双动肘杆机构的主肘杆系统进行解耦,以滑块下死点作为起点进行设计分析,利用矢量方程解析法与动态静力学方法建立机构运动学与动力学的数学计算模型;采用MATLAB软件优化工具箱对主肘杆系统的运动学与动力学的多目标函数进行优化,得到了满足公称压力行程滑块速度波动小以及所需机构驱动扭矩小的一组参数;采用ADAMS软件对已有的等长肘杆机构、三角肘杆机构以及双动肘杆机构进行建模仿真,并对滑块的运动状态以及曲柄所需扭矩情况进行对比分析,得出双动肘杆机构符合伺服压力机设计要求。     

1600kN肘杆式伺服压力机自锁分析与优化

如果伺服压力机肘杆机构设计不合理时,压力机滑块会在上死点附近发生肘杆卡死现象,这主要是由于肘杆机构自锁引起的。对肘杆机构进行力学分析,得出肘杆机构自锁的原因,对现有肘杆机构提出优化方案并仿真分析,最终确定优化方案。     

压力机杆系尺寸误差对滑块位置精度的影响

压力机杆系尺寸误差是影响滑块位置精度的重要因素。在理论分析了六连杆压力机杆系尺寸误差对滑块位置精度影响的基础上,开发了压力机杆系尺寸误差对滑块位置精度影响分析软件,可准确计算出杆系各尺寸误差变化引起的滑块下死点位置误差变化值,为六连杆压力机杆系设计提供了参考和依据。     

一种新型机械拉伸压力机传动机构及仿真分析

为适应拉伸工艺,压力机滑块在拉伸工作区域内的速度变化需较缓慢,且满负荷工作区域较长.经分析现有机械压力机构型特点及运动特性,改变压力机主传动机构,设计了一种滑块在下死点附近具有低速特性,且非常适合做拉伸工艺的新构型压力机.详细阐述了所设计新构型压力机的工作原理以及主要特征,并借助ADAMS仿真分析软件创建了机构参数化设计模型,通过摆杆长度参数化设计,获得了几组滑块运动特性曲线,通过曲线对比可以直观的看出杆长影响下的滑块运动特性变化规律.     

新型柔性可控传动机构的机械压力机研究

采用电力拖动方式的机械压力机是最主要的锻压设备,其工作机构目前均采用曲轴输入为恒定转速的单自由度传动方式实现锻冲工作,造成了在使用过程中能量利用率低、滑块运动的柔性可控性差、噪声振动污染严重,因此进行新型可控传动机构的机械压力机及其设计理论的研究势在必行.本文明确了机械压力机新型传动机构应满足的运动特性要求,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,研究获得适合机械压力机使用的数字式交流伺服电动机-普通的异步交流电动机混合驱动的双自由度的多杆可控机构.该机构既可实现滑块的低速锻冲动作及滑块给定运动轨迹,也可实现机械压力机在无离合器与制动器时滑块停在任意给定行程位置和滑块行程自动可调,值得进一步研究和推广应用.     

曲柄肘杆伺服压力机驱动系统设计研究

为了实现伺服压力机低速锻冲和快速空程及回程功能,同时使其满足柔性加工要求,在详细分析伺服压力机需要解决的核心问题的基础上,提出曲柄肘杆伺服压力机驱动系统的设计方案,给出了系统曲柄肘杆机构优化设计结果和驱动电机参数,同时确定了系统控制策略。然后对驱动系统的工作特性进行了详细研究,分析校核了系统的力矩和功率特性。结果表明所设计的曲柄肘杆伺服压力机驱动系统能够对不同加工工艺进行很好地控制,满足伺服压力机的工作要求。     

卧式拉延压力机六杆变速机构的优化设计

对卧式拉延压力机六杆变速机构优化设计进行了研究.首先,推导出了六杆变速机构滑块的位移和速度公式.其次,根据六杆变速机构结构的特点,建立了卧式拉延压力机六杆变速机构优化设计数学模型.最后,用C++语言和半惩罚函数优化方法,编写了卧式拉延压力机六杆变速机构优化设计程序,以1250kN卧式拉延压力机六杆变速机构为例进行优化设...     

一种新型行程可控压力机设计

为解决目前机械曲柄压力机公称压力行程较小,压力行程不可调以及液压机在中厚板冲压、拉深时行程次数较低等问题,通过比较分析曲柄压力机与液压机的特点,结合机械多杆压力机与液压机的优点,经过多次机械运动仿真分析、液压传动仿真分析,以及尺寸优化计算,设计了一种新型行程可控压力机。该机空行程和压力行程均可控,且压力行程可根据工艺需求,在一定范围内可调节,此外该机行程次数高,滑块总行程量大,装模高度调节量大,通用性较广。     

锻压设备实现低速锻冲方式合理性探讨

依据实际锻冲工艺过程,指出锻压设备的滑块运动应具有低速锻冲的必要性,同时滑块又需要快速空程和快速回程,以提高生产效率.在简介了常用锻压设备的传动方式后,分别分析了螺旋压力机、液压机、机械压力机和伺服压力机实现低速锻冲的途径,并指出其优缺点.重点对公称压力4000kN的机械压力机中的曲柄滑块机构、肘杆机构、串联四连杆机构和椭圆齿轮传动机构等实现低速锻冲方式时的位移和速度曲线进行了计算机仿真.在分析了不同锻压设备的低速锻冲方式后,提出伺服压力机具有优良的低速锻冲特性,将成为今后的主要发展方向.     

压力机多连杆机构优化设计的PressMachineX软件

压力机多连杆机构的优化设计一直是困绕锻压行业压力机厂家的技术难题,解决这一难题需要有效的计算方法及软件和大量的数学计算。本文分析了国内主要机械压力机厂家和科研院所压力机软件方面的研究成果及研究现状,详细介绍了自主研发的多连杆压力机机构优化设计软件PressMachineX,该软件可通过众多机构的约束条件,消减自由度,优化变量的维度,极大地降低计算量。PressMachineX软件分六个模块完成软件功能。本文使用PressMachineX软件设计压力机多连杆机构,并给出多连杆设计流程。计算结果可以看出,计算六连杆、八连杆、十连杆内滑块机构100组数据的时间只需几分钟,极大地缩短了设计周期。该软件不仅解决了市场上已有的六连杆、八连杆机构的设计问题,而且填补了国内十连杆机构设计空白。     

基于滚动高副的双边铰杆增力双向作用液压-机械复合传动压力机

介绍了一种新型的液压-机械复合传动压力机的工作原理,给出了相应的力学计算公式,并分析了其技术特性.该压力机由基于滚动高副的双边铰杆增力机构与无杆活塞式液压缸组成,在液压缸直径及要求的输出力一定的条件下,该复合传动压力机较单纯的液压传动压力机,其系统工作压力显著降低.     

基于PC控制技术的伺服机械压力机控制系统设计

伺服机械压力机是"数控一代"的机械压力机,其控制系统直接影响压力机的功能和性能。在对伺服机械压力机控制要求进行分析的基础上,基于PC控制技术,对伺服机械压力机的控制系统进行了设计,包括:控制器的选择、控制构架的搭建、曲轴与滑块位置的检测以及滑块轨迹的规划与控制等。采用基于PC的控制器,开发了实验样机,并对典型伺服冲压工艺进行了实验测试。实验结果表明,该伺服机械压力机的控制系统可实现包含变速、停止和反向等运动的伺服冲压工艺的规划控制,具有良好的控制性能。     

液压肘杆压力机

西德Leinbaus公司研制成功一种液压驱动的肘杆压力机,现有公称压力16、25、40和63吨四个规格,均为开式结构,其外形见图1。闭式结构及较大吨位的液压肘杆压力机还正在发展中。这种机器兼有机械压力机和液压机的工作特性,因为采取了双肘杆结构形式,所以机器的工作台面尺寸可以做得比较大,且能承受一定的偏心载荷,据称特别适用于精压工艺。     

直接弹性支承隔振机械压力机摇晃量的简易计算

本文对直接弹性支承隔振机械压力机在工作载荷及起动惯性力激励下的振动进行了分析，给出了计算直接弹性支承隔振机械压力机垂直振幅、水平振幅和横向摇摆角度的公式，可供机械压力机隔振设计时参考。     

机械压力机与液压机混合生产线的探讨

介绍了机械压力机、液压机及伺服压力机的特性,并对这些特性进行了详细阐述,分析了各自的优缺点.在此基础上提出了机械压力机与液压机混合生产线的概念,并以汽车覆盖件冲压线设备选型为例,总结了机械压力机与液压机混合生产线的优点及以后的发展趋势.     

基于ANSYS Workbench的八连杆压力机刚柔耦合模型动力学分析

为考虑压力机柔性体部件对机械运动的影响,以八连杆压力机的传动机构为研究对象,使用Pro/E软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模,分别应用ANSYS Workbench软件中的Rigid Dynamic模块及Transient Structural模块,在对八连杆压力机的传动机构做刚体运动学仿真的基础上,进行该传动机构的刚柔耦合动力学分析,得到压力机传动机构的运动特性曲线和等效应力曲线及分布图。结果显示,主拉杆最大等效应力高于材料许用应力,将下轴孔尺寸优化为69 mm后,最大等效应力大大降低,符合主拉杆强度要求。这种方法实现了在同一软件平台中进行刚体运动学和刚柔耦合动力学仿真分析,通过两者比较可得出,刚柔耦合模型更能反映出机构的真实运动情况。     

奇瑞冲压生产线机械压力机新技术应用

作为汽车四大工艺之首的冲压,经历了不同时期机械压力机的发展和使用过程。奇瑞公司正在使用的机械压力机有开式单点机械压力机,闭式双点单动机械压力机,闭式四点单动机械压力机,闭式四点单动多连杆机械压力机及闭式四点双动多连杆机械压力机。目前,奇瑞公司现有的冲压设备共计24条生产线,其中有9条自动化生产线,正在规划中的;中压车间压力机有5条高速生产线。在此,对奇瑞公司机械压力机的新技术应用进行了总结。