發(fā)布時(shí)間：2019-10-22 14:36

【摘要】：隨著沖裁次數(shù)或沖裁效率的提高以及對(duì)沖裁零件質(zhì)量要求的提升,小型精密零件的需求越來越大,因此當(dāng)下研制高速精密沖床是大勢(shì)所趨。本文圍繞高速?zèng)_床肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)性能等方面,進(jìn)行了肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,動(dòng)力學(xué)分析,并且根據(jù)多體動(dòng)力學(xué),進(jìn)行了肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的建模與仿真。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過把高速精密沖床肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)拆分成幾個(gè)獨(dú)立的分支結(jié)構(gòu),建立各桿件和滑塊的位移方程,速度方程和加速度方程,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,通過一組算例,借助Matlab和肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,更加深入的分析該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。為了達(dá)到曲柄桿件最短的目標(biāo),采用工程遺傳算法與共軛梯度法相結(jié)合的混合算法,對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的桿長尺寸進(jìn)行優(yōu)化,得到優(yōu)化后的桿長并驗(yàn)證優(yōu)化的正確與否。(2)首先對(duì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)做了詳細(xì)的介紹,引出機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的四種主要分析方法,并著重介紹了與動(dòng)態(tài)靜力分析相關(guān)的動(dòng)態(tài)靜力學(xué)方程,特別是如何建立方程和求解方程;通過對(duì)肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)搖桿進(jìn)行動(dòng)力分析且根據(jù)達(dá)朗貝爾原理建立其靜力學(xué)方程,再利用數(shù)學(xué)軟件Matlab對(duì)動(dòng)態(tài)靜力方程進(jìn)行編程求解,最終得到搖桿所受載荷的變化曲線;簡(jiǎn)要闡述了多體動(dòng)力學(xué)分析軟件Recurdyn的主要內(nèi)容和仿真流程,之后把肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)系統(tǒng)的高速精密沖床三維模型導(dǎo)入Recurdyn,根據(jù)裝配要求為其添加約束和工作載荷驅(qū)動(dòng)載荷再進(jìn)行仿真,通過結(jié)果后處理得到肘接式執(zhí)行機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵桿上力的變化曲線,通過與Matlab中得到的力的曲線相對(duì)比,來驗(yàn)證我們?cè)O(shè)計(jì)是否合理。(3)根據(jù)固定界面模態(tài)綜合法,將連桿和支撐柱作為柔性體,運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)軟件Recurdyn構(gòu)建高速精密沖床執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型。根據(jù)柔性多體動(dòng)力學(xué)理論和間隙碰撞原理,通過對(duì)比高速精密沖床空載和沖裁這兩種情況下,得到無間隙高速精密沖床剛?cè)狁詈夏Ｐ团c含間隙高速精密沖床剛?cè)狁詈夏Ｐ偷南禄瑝K位移、速度、加速度、機(jī)身振動(dòng)等動(dòng)力學(xué)特性,并與理想高速精密沖床模型的動(dòng)力學(xué)特性作比較,研究高速精密沖床柔性化和間隙對(duì)高速精密沖床動(dòng)力學(xué)性能的影響。
【圖文】：

精密下料時(shí)，機(jī)械式?jīng)_床是比較好的選擇[13]。氣動(dòng)式?jīng)_床其具點(diǎn)：（1）傳動(dòng)力度大且無污染；（2）動(dòng)力需要的介質(zhì)是空氣，對(duì)于氣動(dòng)傳動(dòng)于高速間歇運(yùn)動(dòng)；（3）滑塊在下死點(diǎn)的保持能力強(qiáng)、可靠性高、安全方便；工作速度穩(wěn)定性稍差，工作壓力低；（5）結(jié)構(gòu)尺寸不能過大，影響沖床的輸

圖 1.2 曲柄式?jīng)_床 圖 1.3 肘桿式?jīng)_（2）肘桿式?jīng)_床肘桿沖床如圖 1.3 所示，該機(jī)構(gòu)主要用于較厚鋼板的沖孔、落料、成一般用于較大工藝力的沖壓工作，如在一次沖壓行程中完成重型卡車型、沖孔等。該沖床的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、剛性強(qiáng)，其沖壓和工藝力比桿沖床要大，滿負(fù)荷的工作區(qū)域較長，工作效率也要高。1.4 論文的主要研究內(nèi)容第一章介紹了課題的研究背景和意義，簡(jiǎn)述了國內(nèi)外高速精密沖床和研究現(xiàn)狀，并對(duì)傳統(tǒng)曲柄式?jīng)_床與肘接式?jīng)_床做了優(yōu)劣對(duì)比，從而研究做鋪墊。第二章 通過與傳統(tǒng)曲柄連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)的對(duì)比，得出該新型肘接式更好的急回特性，也提高了沖壓滑塊的下死點(diǎn)位置精度，，更為重要的構(gòu)的沖床工作時(shí)更加平穩(wěn)，加工精度更高進(jìn)而確定該機(jī)構(gòu)為沖床執(zhí)行性，接下來對(duì)其左半部分結(jié)構(gòu)建立位移、速度、加速度方程，進(jìn)行運(yùn)
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG385.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2551687