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文檔簡介
1、在產(chǎn)品生產(chǎn)形式向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的市場背景下,作為傳統(tǒng)工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)鏈中的基礎加工裝備,以機械壓力機為典型代表的沖壓設備及其剛性加工生產(chǎn)線已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對設備加工柔性,加工精度,加工質(zhì)量等方面提出的要求。相關制造領域亟需可控性強,自動化程度高,工藝適應性好的智能沖壓設備。采用大功率交流伺服電機驅(qū)動的伺服壓力機作為新一代沖壓設備,繼承了傳統(tǒng)機械壓力機機械傳動的優(yōu)點,滿足了相關行業(yè)日趨多變的生產(chǎn)要求,極大地改善了設備的加工柔性和工藝
2、適應性,提高了產(chǎn)品的加工精度和加工質(zhì)量,在相關領域得到了極大的推廣和應用。
本文基于5000KN伺服壓力機設計開發(fā)的需要,從仿真驅(qū)動優(yōu)化設計的角度出發(fā),著重研究了伺服壓力機無飛輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計問題。在此基礎之上,提出了5000KN雙點伺服壓力機主傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)設計方案,并圍繞方案虛擬樣機模型,結(jié)合伺服壓力機不同的加工模式及加工特點,對方案整機動態(tài)性能進行了系統(tǒng)的研究。本文主要的研究內(nèi)容如下:
第一,對一種復合型增力
3、傳動機構(gòu)的運動學和動力學特性進行了系統(tǒng)的分析,并建立了機構(gòu)的數(shù)學解析模型。研究結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)曲柄滑塊機構(gòu),該復合型增力傳動機構(gòu)能夠顯著降低大噸位伺服壓力機傳動系統(tǒng)對于驅(qū)動電機輸出扭矩的要求,同時加工行程內(nèi)滑塊速度波動較小,有利于提高加工工件的成形質(zhì)量。
第二,建立了上述復合型增力傳動系統(tǒng)的參數(shù)化仿真模型,探討了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合對于系統(tǒng)輸出性能的影響,并結(jié)合實際設計要求,最終給出了滿足設計要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合方案,并借助三維C
4、AD軟件對傳動系統(tǒng)部件進行了設計和裝配,相比傳統(tǒng)伺服壓力機設計方案,所設計的伺服壓力機結(jié)構(gòu)及整體受力布局更為合理,壓力機承載及抗偏載能力得到加強。
第三,利用有限元分析軟件ANSYS對雙點伺服壓力機重要承載部件進行了強度分析和校核,并借助ANSYS DesignXplorer優(yōu)化功能模塊對雙點伺服壓力機重要部件的幾何特征參數(shù)進行了進一步的優(yōu)化,在保證結(jié)構(gòu)剛度、強度滿足要求的前提下,進一步節(jié)約設備生產(chǎn)成本。
第四,利用
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