闭式高速曲柄压力机动平衡优化设计

针对曲柄压力机高速化所带来的振动加剧问题,以JF75G-125型曲柄压力机为例,建立力学模型,用解析法分析了曲柄滑块机构惯性力产生的原因,采用对称布置法实现动平衡。建立了曲柄压力机在ADAMS中的动力学模型,采用二次优化法进行动平衡优化,对优化后的压力机模型进行了仿真,并利用ADAMS的后置处理模块对动态惯性力进行测试和分析,在此基础上,对曲柄压力机优化前后的动力学参数进行比较和分析,提出了压力机的动平衡优化改进方案。     

高速曲柄机械压力机动平衡优化

针对曲柄压力机高速化带来的振动问题,以J76-80型曲柄压力机为例,建立了传动机构的运动学和动力学模型,用解析法分析了曲柄滑块机构惯性力产生的原因,并利用MATLAB对传动系统中各运动构件质量对运动副反力的影响进行了分析,采用一种简单可靠的对称布置法实现了机构的部分动平衡,减少了惯性力的不良影响,提高了压力机的动态性能,为同类压力机的动平衡方案提供了参考。     

OCP-60E型机械压力机隔振系统设计

由于机械压力机的曲柄滑块机构的工作特性,机械压力机在冲压过程中不可避免的会产生振动.以OCP-60E型机械压力机为例,提出了压力机的减振与抑振方法.首先建立了机械压力机振动力学模型,将其简化为一个双自由度有阻尼力学模型.然后通过控制单一变量的方法,分析不同压力机质量、安装平台质量、隔振器刚度与阻尼、地基的刚度和阻尼对压...     

双点压力机滑块有限元分析与优化

在分析双点压力机的滑块的结构特点与工作方式的基础上,对其进行有限元计算分析;对滑块进行拓扑优化、结构优化;比较了原滑块与优化后滑块的结构特点,并对滑块优化方案作了验证。     

基于运动仿真的高速精密压力机平衡系统设计

通过建立高速精密压力机的数字化模型,对曲柄滑块机构和平衡滑块式动平衡装置作了运动仿真.在运动学分析的基础上,研究了动平衡滑块重量变化与压力机不平衡惯性力周期性变化之间的关系、滑块运动速度变化与不平衡惯性力变化量的关系以及平衡气缸的作用.以直观方便的现代设计手段,探索了高速精密压力机平衡系统的设计方法.     

直吹管浇注料振动成型夹具的结构优化设计

针对直吹管浇注料振动成型夹具质量过大和动态特性差等问题,建立夹具优化数学模型,采用拓扑优化对夹具结构材料分布进行寻优,并在拓扑优化基础上以灵敏度分析筛选相关性较大的尺寸作为优化变量,基于Kriging法建立响应面模型,采用多目标遗传算法对振动夹具进行尺寸优化,两次优化后的夹具质量共减小了12.7%,1阶固有频率共提高了2.8%。对优化后夹具结构进行扫频振动响应仿真分析,验证了夹具优化设计的有效性及合理性,有效解决了直吹管浇注料振动成型夹具设计中容易出现的试验共振和夹具质量过大等问题。     

曲柄驱动双肘杆传动机构的设计与优化

为加工高强度、回弹大的轻量化板材,设计了一种曲柄驱动的立式传动肘杆伺服压力机。采用ADAMS软件对比分析了两种不同传动机构的工作特性。针对曲柄立式传动肘杆机构,通过矢量法建立滑块变速移动特性的运动学方程;运用ADAMS对传动机构各尺寸变量进行敏感度分析,以减少设计变量,再运用遗传算法对传动机构进行多目标优化,以减小滑块最大速度、滑块最大加速度和机构高度为优化目标。研究结果表明,优化后的曲柄立式传动肘杆机构的工作性能有较大提高,滑块最大速度降低了8.5%,滑块最大加速度降低了37.6%,曲柄最大扭矩降低了9%,机构高度降低了1%;同时该机构具有良好的保压性能和急回特性。     

基于遗传算法的六连杆机构尺寸优化设计

为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动、压力角、侧向力和机构的机械增益为优化性能指标,通过统一量纲和线性加权的方式构造出反映综合性能的多目标优化函数,引入几何、位置以及行程约束,并添加压力机的工作空间和杆件不干涉等约束条件,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示：优化后的传动机构在工作阶段的速度波动降低了20.71%,最大侧向力降低了9.34%,最大压力角降低了9.16%,最大机械增益降低了5.52%,有效地提升了压力机的综合锻压性能。     

新型柔性可控传动机构的机械压力机研究

采用电力拖动方式的机械压力机是最主要的锻压设备,其工作机构目前均采用曲轴输入为恒定转速的单自由度传动方式实现锻冲工作,造成了在使用过程中能量利用率低、滑块运动的柔性可控性差、噪声振动污染严重,因此进行新型可控传动机构的机械压力机及其设计理论的研究势在必行.本文明确了机械压力机新型传动机构应满足的运动特性要求,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,研究获得适合机械压力机使用的数字式交流伺服电动机-普通的异步交流电动机混合驱动的双自由度的多杆可控机构.该机构既可实现滑块的低速锻冲动作及滑块给定运动轨迹,也可实现机械压力机在无离合器与制动器时滑块停在任意给定行程位置和滑块行程自动可调,值得进一步研究和推广应用.     

112MN离合器式螺旋压力机隔振状态下的振动测试分析

对SPKA11200型离合器式螺旋压力机的隔振基础进行了振动计算与测试。结果表明,打击期间滑块的惯性力是激起压力机及其基础垂向振动的主要原因,其激振效果近似等效于对机身施加一量值等于滑块动量变化量的冲量;飞轮有及螺杆的惯性矩是激起压力机及其基础扭转振动的原因,其激振效果近似等效于对机身施加一量值等于打击期间飞轮及螺杆动量矩变化的冲量矩;机身伸缩振动很小,远小于垂向惯性力激起的振动,可予忽略。     

双点压力机抗偏载能力分析与解决方案

双点压力机时常处于偏载工作状态。通过分析偏载引起的双点压力机滑块的运行精度问题,得出压力机刚度动态特性。对现有压力机结构进行优化,然后对优化前后的压力机进行动态特性测试并比较,证实改进后的压力机提高了抗偏载能力。     

高速精密冲床动态不平衡力优化分析与振动特性研究

高速精密冲床运转工作时,内部机构质量产生的惯性力作用在机架上,会造成机体的不平衡,引发冲床产生振动,在机械加工时易降低零件的精度和缩短冲床的使用寿命.对高速精密冲床的动态不平衡力和振动模态进行了分析,得出了减小动态不平衡力质量块的最佳质量和平衡效果,从结构改善方面提出了减小振动的方案.首先对某型高速曲柄式精密冲床进行惯性力模型推导,以了解此冲床工作过程的受力,然后利用滑块的配重和杆件质心位置等参数做惯性力分析及比较,最后利用推导出的惯性力作为数值分析计算法的边界条件,在有限元软件ANSYS中分析结构的振动特性,找出部分结构的改良方案,为以后冲床的设计方案提供理论依据.     

高速精密冲床动态不平衡力优化分析与振动特性研究（英文）

高速精密冲床运转工作时,内部机构质量产生的惯性力作用在机架上,会造成机体的不平衡,引发冲床产生振动,在机械加工时易降低零件的精度和缩短冲床的使用寿命。对高速精密冲床的动态不平衡力和振动模态进行了分析,得出了减小动态不平衡力质量块的最佳质量和平衡效果,从结构改善方面提出了减小振动的方案。首先对某型高速曲柄式精密冲床进行惯性力模型推导,以了解此冲床工作过程的受力,然后利用滑块的配重和杆件质心位置等参数做惯性力分析及比较,最后利用推导出的惯性力作为数值分析计算法的边界条件,在有限元软件ANSYS中分析结构的振动特性,找出部分结构的改良方案,为以后冲床的设计方案提供理论依据。     

带式制动器制动力矩计算

设计小型机械压力机带式制动器的基本依据是使压力机经过一定制动角的制动后停于上死点,和防止滑块下行时“超前”所需的制动力矩。本文用理论力学和机械原理的方法,考虑了连杆、滑块和上模部分的惯性力以及转动副摩擦力的影响,推导了计算防“超前”力矩和制动功的较精确公式,为制动器的优化设计奠定了基础。     

工业机器人多目标拓扑优化设计

为了综合提高工业机器人的结构刚度、振动频率,降低结构质量,从而提高机器人整体的静动态性能,提出了一种基于多目标拓扑优化的机器人结构优化方法。该方法首先对机器人整机和部件进行分析,寻找机器人薄弱的零部件;然后对其进行多目标拓扑优化和模型重建,从而获得最佳的结构。将该方法成功应用于一款3 kg装配、搬运等多功能机器人的分析优化中,结果验证了该分析优化方法的可用性和有效性。     

直接弹性支承隔振机械压力机摇晃量的简易计算

本文对直接弹性支承隔振机械压力机在工作载荷及起动惯性力激励下的振动进行了分析，给出了计算直接弹性支承隔振机械压力机垂直振幅、水平振幅和横向摇摆角度的公式，可供机械压力机隔振设计时参考。     

基于Workbench的重型电动数控螺旋压力机机身轻量化设计

针对当前压力机机身笨重与材料浪费的问题,以EP-12500重型电动数控螺旋压力机机身为研究对象,探索压力机机身结构的轻量化设计方法。首先,基于Workbench对压力机机身进行有限元分析,得到机身应力值远小于材料屈服强度的非承载区域;然后,采用拓扑优化模块对机身非承载区域进行拓扑优化;最后,以质量最小化为目标,确定机身结构材料去除区域的具体位置,实现对机身结构的轻量化设计。优化结果表明：优化后压力机机身的体积与质量均减小了9.65%,实现了机身轻量化,减少了制造成本;机身预紧工况下最大变形量增加了0.17 mm,打击工况下最大变形量增加不足0.01 mm,与原机身变形基本一致;机身预紧工况下垂直刚度为8.21 MN·mm^-1,打击工况下垂直刚度为13.08 MN·mm^-1,均满足使用要求;机身预紧工况下最大等效应力降低了2.51%,打击工况下最大等效应力降低了18.3%,降低了底座承受的冲击力,提高了底座的使用寿命。     

基于ANSYS Workbench的数控折弯机的优化设计

文章利用有限元方法,借助Ansys workbench 14.0,以减重为优化目标,在保证结构具有足够强度和刚度的基础上,对原有某折弯机结构分别进行了尺寸优化和拓扑优化,给出了结构的优化模型。同时,对结构中不满足强度和刚度要求的部位进行了改进。尺寸优化后,滑块的最大位移降低19%,最大等效应力降低44%;机架的危险部位最大等效应力降低56%,机架的质量降低了12.7%。拓扑优化后,机架的质量减轻了19.1%。折弯机的综合性能得到大幅提升。     

高速压力机对称动平衡机构设计与实例分析

高速压力机往复运动件质量及回转部分不平衡质量所产生周期性变化的惯性力会引起机床的强烈振动和摆动,严重影响压力机正常运转和动态性能,降低模具寿命。本文用解析法简要分析了对称动平衡机构设计的原理,并以公司研发的HSD-125型高速压力机动平衡机构为例进行了实例分析。     

高速曲柄压力机的动平衡

通过对曲柄滑块机构惯性力的分析,结合本厂高速曲柄压力机产品开发实例,介绍了一种反相机构动平衡法,并分析了该方法中误差产生的原因及其适用性。