多連桿機械壓力機的運動學(xué)分析與虛擬樣機研究.pdf

1、機械壓力機是金屬塑性變形加工中最主要的鍛壓設(shè)備之一。提高壓力機工作機構(gòu)的運動學(xué)性能，使之具備低速鍛沖急回特性，從而保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代化制造業(yè)的基本要求。目前，被廣泛使用的通用機械壓力機，普遍采用曲柄連桿機構(gòu)，無低速鍛壓急回特性，其工作時沖擊振動噪聲大，模具壽命低，工藝范圍窄。因此，立足于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，研制一種具有較低工作速度的新型低速鍛壓急回機構(gòu)極為重要。
　　在現(xiàn)代機械壓力機上，用多連桿機構(gòu)代替曲柄滑塊機構(gòu)已成為壓力

2、機工作機構(gòu)發(fā)展方向之一。多連桿機構(gòu)是實現(xiàn)拉伸、彎曲等工藝性能的關(guān)鍵部件，其設(shè)計水平直接影響到壓力機的工作性能。其中八連桿機構(gòu)是應(yīng)用比較廣泛的一種，但其優(yōu)化設(shè)計過程復(fù)雜，不易得到工藝過程要求的運動曲線，急需進行研究并實現(xiàn)設(shè)計和生產(chǎn)的優(yōu)化。因此多連桿機構(gòu)的運動仿真和優(yōu)化設(shè)計對設(shè)計和改進壓力機的工作機構(gòu)具有重要的意義。
　　本論文對現(xiàn)有的多連桿壓力機進行分析，通過機構(gòu)數(shù)值分析與綜合的方法，建立了運動學(xué)和動力學(xué)理論模型；使用CAD/CAE

3、/CAM高端軟件SolidWorks建立多連桿壓力機工作機構(gòu)的三維實體模型，通過SolidWorks及機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析軟件ADAMS的數(shù)據(jù)交換建立機構(gòu)的虛擬樣機模型，并進行運動學(xué)仿真分析，實現(xiàn)機構(gòu)設(shè)計變量的參數(shù)化，進行設(shè)計研究和最優(yōu)化設(shè)計，找出既能提高機械壓力機運動性能，又便于對現(xiàn)有壓力機進行升級改造的方案。另外，根據(jù)機械系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件ADAMS/View的二次開發(fā)功能，開發(fā)了多連桿壓力機工作機構(gòu)的用戶化窗口，用戶根據(jù)自己的需

4、要輸入設(shè)計變量值，直接、方便的實現(xiàn)多連桿壓力機的測試和分析。
　　根據(jù)優(yōu)化結(jié)果進行比較和分析，得出優(yōu)化后滑塊加速度比優(yōu)化前減少了33.2％，從而達(dá)到改善工件沖壓穩(wěn)定性的目的；在ADAMS/View中開發(fā)了多連桿機構(gòu)的用戶化窗口和用戶菜單，用戶可以直接打開用戶對話框，輸入不同參數(shù)來改變桿件的長短，從而直觀的觀察機構(gòu)的變化和仿真結(jié)果，使用戶的操作更加方便快捷；虛擬樣機技術(shù)為機械壓力機多連桿機構(gòu)的設(shè)計提供了一個有力的工具，對深入研究多連