鋁合金型材沖裁自動線關(guān)鍵部件的設(shè)計與研究.pdf

1、基于某沖壓企業(yè)的生產(chǎn)實際需求，在企業(yè)原有設(shè)備的基礎(chǔ)上開發(fā)一套自動沖壓生產(chǎn)系統(tǒng)，對其中的沖壓機械手和模具等關(guān)鍵部件進行開發(fā)?；诠に嚪治鐾瓿蓻_裁自動線關(guān)鍵部件的方案設(shè)計，根據(jù)沖裁過程的工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過尺度綜合模型的優(yōu)化求解確定機械手的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。考慮多約束條件下，利用參數(shù)化修正梯形運動規(guī)律完成機械手典型軌跡規(guī)劃，最后通過仿真完成了機械手理論模型的驗證及模態(tài)實驗分析。本文的主要研究成果如下：
　　(1)完成了

2、自動沖壓線動作流程的描述及關(guān)鍵部件的開發(fā)，通過對生產(chǎn)節(jié)拍的預(yù)估，自動沖壓生產(chǎn)系統(tǒng)相比手工作業(yè)方式生產(chǎn)效率提高了兩倍以上。
　　(2)通過Deform仿真和試驗設(shè)計相結(jié)合的方法，分析出沖裁間隙、臺階高度和臺階寬度對斷面質(zhì)量有顯著性影響。通過響應(yīng)面法建立了斷面質(zhì)量的預(yù)測模型，結(jié)合遺傳算法完成了預(yù)測模型的修正和工藝參數(shù)的確定,根據(jù)工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果完成了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)果表明修正后的模型對斷面質(zhì)量的預(yù)測具有較高的精度,臺階凸?？奢^大幅度提

3、高光潔率，而對塌角率和沖裁功影響不大。
　　(3)建立機械手的運動學(xué)正解和運動學(xué)反解模型；以雅克比矩陣代數(shù)特征作為運動學(xué)評價指標(biāo)，基于剛體動力學(xué)模型，提出慣性項、耦合項和電機全域極限力矩作為動力學(xué)評價指標(biāo)；以機械手的關(guān)鍵參數(shù)為設(shè)計變量，工作空間和剛度作為約束條件，建立機械手的尺度綜合優(yōu)化模型；借助非支配排序遺傳算法完成機構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。優(yōu)化后機械手的各向同性、非線性及力矩指標(biāo)有明顯改善。
　　(4)考慮電機速度和加速度約束，提出