鍛造操作機(jī)鉗口結(jié)構(gòu)性能的研究.pdf

1、鍛造操作機(jī)是現(xiàn)代鍛造行業(yè)必不可少的操作設(shè)備,其與壓機(jī)聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化鍛造。鍛造操作機(jī)主要工作模式為夾持鍛件實(shí)現(xiàn)鍛件的升降、平移、傾斜、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng),夾持部件鉗桿的夾持能力是鍛造操作機(jī)順利工作的基本保障,鉗口作為鍛造操作機(jī)唯一與工件直接接觸的零件,其結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)對(duì)鉗桿夾持性能和其余結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有著直接影響。本文從分析鉗桿夾持工件夾持力的角度出發(fā),研究鉗口結(jié)構(gòu)對(duì)夾持性能的影響,然后以?shī)A持力和鉗口質(zhì)量為目標(biāo),采用不同的優(yōu)化方式對(duì)不同鉗口結(jié)構(gòu)參數(shù)

2、分別進(jìn)行優(yōu)化,并以此提出一種設(shè)計(jì)鉗口結(jié)構(gòu)的思路。
　　鉗口夾持力是根據(jù)工件的公稱(chēng)載重量和夾持力矩通過(guò)力的平衡關(guān)系確定的,但傳統(tǒng)夾持力計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果偏大,無(wú)法準(zhǔn)確應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)中,雖然不斷有新的方法應(yīng)用到夾持力計(jì)算和夾持裝置設(shè)計(jì)中,但力理論分析模型仍采用傳統(tǒng)的模型,認(rèn)為鉗口水平夾持時(shí)工件始終保持水平狀態(tài),對(duì)于夾持過(guò)程中工件出現(xiàn)的傾斜下垂研究?jī)H局限于鉗口垂直夾持狀態(tài),缺乏對(duì)水平夾持工件時(shí)工件下垂的研究。
　　基于以上問(wèn)題的分析

3、,本文的主要研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)對(duì)鉗口夾持工件處于水平和傾斜兩種狀態(tài)時(shí)鉗口和工件的受力情況進(jìn)行研究,考慮鉗臂對(duì)鉗口的摩擦阻力,分析鉗口水平和垂直夾持工件于水平和傾斜狀態(tài)時(shí)接觸點(diǎn)的位置和力的分布,確定了兩種工件狀態(tài)下的夾持力計(jì)算公式;通過(guò)對(duì)30t鍛造操作機(jī)動(dòng)態(tài)仿真,確定工件在被夾持過(guò)程中常態(tài)為傾斜狀態(tài),夾持力的計(jì)算應(yīng)以工件處于傾斜工況進(jìn)行分析。
　　(2)鉗口水平夾持工件傾斜時(shí),鉗口與工件剛性條件下為點(diǎn)接,夾持面接觸力位于

4、鉗口棱邊,但在實(shí)際高溫條件下,工件易發(fā)生塑性變形,通過(guò)對(duì)工件受力進(jìn)行有限元計(jì)算,接觸力分布在鉗口棱邊很小范圍內(nèi),理論計(jì)算時(shí)可不用考慮工件變形對(duì)接觸點(diǎn)位置影響。
　　(3)建立了夾持力和鉗口質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型,分析鉗口各結(jié)構(gòu)參數(shù)和接觸面摩擦系數(shù)對(duì)夾持力及鉗口質(zhì)量的影響規(guī)律,以?shī)A持力和質(zhì)量最小化作為鉗口相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。在分析鉗口凸齒結(jié)構(gòu)的作用時(shí),利用等效摩擦系數(shù)表示其對(duì)工件軸向的阻礙作用,說(shuō)明了鉗口凸齒結(jié)構(gòu)對(duì)夾持力的影響方式,并以等效