机械压力机工作机构合理性探讨

以公称压力800kN、滑块行程130mm、滑块公称压力行程5mm、滑块行程次数75min-1的机械压力机为应用研究背景,设计了常见的三角形连杆、上连式三角形上肘杆、下连式三角形上肘杆共三种类型的三角肘杆式压力机工作机构,分别建立其运动学与动力学的模型,并以滑块行程为130mm作为约束条件,以滑块在5mm公称压力行程内的最大速度最小化作为优化目标,通过计算机优化分别确定出了该三种类型的工作机构的结构尺寸.进一步建立了该三种类型机构的三维结构模型,然后分析对比这三种不同类型机构的速度、加速度、曲柄扭矩、机架水平合力波动范围及机架竖直方向波动范围等参数.分析结果表明,这三种类型中的三角形连杆式工作机构的综合性能较为理想.     

新型模切机滑块运动特性及其惯性力特性研究

本文以公称压力2000kN、公称压力行程5mm、最大行程次数9000次/h新型的卧式平压平模切机对称双输出肘杆机构为研究背景,简介了新型模切机的工作原理,建立了相应的工作机构各个零件运动学数学模型,推导出了主、副滑块的位移、速度和加速度的理论计算公式.使用商用软件MATLAB绘制出主滑块的位移、速度、加速度随时间变化的...     

伺服压力机双动肘杆机构的设计与研究

针对伺服机械压力机双动肘杆机构双自由度的特点,采用逆推设计原理对双动肘杆机构的主肘杆系统进行解耦,以滑块下死点作为起点进行设计分析,利用矢量方程解析法与动态静力学方法建立机构运动学与动力学的数学计算模型;采用MATLAB软件优化工具箱对主肘杆系统的运动学与动力学的多目标函数进行优化,得到了满足公称压力行程滑块速度波动小以及所需机构驱动扭矩小的一组参数;采用ADAMS软件对已有的等长肘杆机构、三角肘杆机构以及双动肘杆机构进行建模仿真,并对滑块的运动状态以及曲柄所需扭矩情况进行对比分析,得出双动肘杆机构符合伺服压力机设计要求。     

江苏启力锻压机床有限公司

正国家行业标准起草企业国家高新技术企业国家机床出口质量许可企业国内首台重大装备研制企业江苏名牌产品企业江苏省创新型企业江苏省工程技术研究中心企业用途:适用于金属坯料冷挤压或温挤压成形。性能特点:1、多连杆肘杆式机械运动机构。该机构具有较长的挤压行程和公称力行程。2、滑块行进在公称力行程间速度逐渐减慢,降低了模具接触工件的速度,延长了模具使用寿命。3、模具接触工件时挤压力会不断增大,行进至下死点时挤压力达到公称力的1.5倍左右(俗称增力压力机),并     

温锻压力机肘杆机构的自适应粒子群算法优化

为了改善温锻压力机肘杆机构的下压性能、提高产品质量,提出了肘杆机构的自适应粒子群算法优化方法.使用封闭矢量法建立了传动机构的运动学模型.以6连杆尺寸为优化参数,以滑块最大运动速度、最大加速度和曲柄最大输出扭矩为优化目标,建立了优化模型,根据曲柄存在条件、上连杆摆角约束、滑块行程约束等设置了约束条件.在粒子群算法的基础上...     

压力机双曲柄多杆机构运动分析和优化设计

运用复数矢量法对压力机双曲柄多杆机构进行了运动分析,建立了滑块位移、速度、加速度的数学模型。同时按滑块在工作行程内速度波动最小的原则建立了优化设计数学模型,并通过实例给出了优化结果。     

压力机双曲柄多杆机构运动分析和优化设计

运用复数矢量法对压力机双曲柄多杆机构进行了运动分析,建立了滑块位移,速度,加速度的数学模型。同时按滑块在工作行程内速度波动最小的原则建立了优化设计数学模型,并通过实例给出了优化结果。     

二自由度九杆传动机构参数对曲柄扭矩的影响

应用MSC.ADMAS软件建立二自由度九杆机构的虚拟样机模型,研究了滑块在全行程负载条件下双曲柄上的扭矩分配情况。在分析三角肘杆在机构放大特性中的作用后,通过改变三角肘杆尺寸参数提高机构放大性能,并且使在公称压力行程内双曲柄上的最大扭矩趋于均衡,避免单个曲柄所需扭矩过大从而导致单台电机功率过大的问题。     

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。     

机械压力机肘杆式工作机构运动学建模与分析

为了分析机械压力机工作机构的运动学特性,应用矢量方程解析法对曲柄肘杆机构进行了运动学分析,在封闭矢量图基础上建立了机构的位移方程,推导了对应速度方程和加速度方程,并得到待求量的解析式;采用机构数值分析法对运动学模型进行了求解分析,设计了运动学方程计算程序框图,基于MATLAB软件编写了计算程序,对非线性运动学方程进行数值求解,并对计算结果进行图形化处理,得到了肘杆摆角以及滑块位移、速度和加速度运动曲线;利用计算结果定量分析工作机构的肘杆摆角极限、最大滑块行程、滑块平均速度与标准方差,并验证了曲柄肘杆机构的设计合理性。     

一种新型行程可控压力机设计

为解决目前机械曲柄压力机公称压力行程较小,压力行程不可调以及液压机在中厚板冲压、拉深时行程次数较低等问题,通过比较分析曲柄压力机与液压机的特点,结合机械多杆压力机与液压机的优点,经过多次机械运动仿真分析、液压传动仿真分析,以及尺寸优化计算,设计了一种新型行程可控压力机。该机空行程和压力行程均可控,且压力行程可根据工艺需求,在一定范围内可调节,此外该机行程次数高,滑块总行程量大,装模高度调节量大,通用性较广。     

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。     

气动螺旋压力机

我厂广大职工自力更生、奋发图强,仅用了3个月时间,就设计制造了一台适合锻造小模锻件和进行热挤压的160吨气动螺旋压力机。其结构原理如图所示。主要技术参数: 公称压力 160吨有效能量(实测)1200公斤·米滑块行程 380毫米行程次数 16次/分压缩空气工作压力 4～7公斤/厘米～2     

三角肘杆式伺服压力机传动机构的仿真与优化

提出一种新型的三角肘杆式伺服压力机传动机构.运用MSC.ADAMS建立三角肘杆机构的虚拟样机,进行运动学仿真并按设计需求进行性能优化.在建立的虚拟样机模型中,考虑实际工况中的多种影响因素,引入滑块和模具重力、板材成形力、平衡缸作用力等综合分析计算,使优化设计后的三角肘杆机构在满足滑块快速合模、下死点保压和快速回程等工艺...     

肘杆机构压力机滑块自锁的防止及虚拟样机设计

对肘杆机构压力机而言,滑块行程和有效压力行程较大,由于间隙和摩擦的存在,当结构设计不合理时,滑块在上死点的受力情况恶劣甚至发生自锁.针对这种现象,对滑块在上死点的受力进行分析,给出了滑块自锁条件.采用虚拟样机技术对结构进行分析,提出了结构的改进措施.改进后的分析结果表明,滑块受力情况和运动平稳性有了显著改善,改进后的结...     

基于Matlab/Simulink的肘式伺服压力机动力学仿真

基于肘杆式压力机的基本结构,进行数学建模分析,以定量分析机构的运动和受力情况,为压力机的实际控制提供重要参考。设定在恒定角加速度和恒定速度的条件下,利用Matlab/Simulink平台搭建肘杆式压力机的运动学和动力学模型,分别得到滑块的位移、速度和加速度,以及曲轴受力、力矩和电机做功曲线。该仿真结果可作为伺服电动机控制的输入量,为其他伺服压力机传动机构的分析和控制提供参考,并为降低电机运行时的转矩提供一种可行的方法。     

一种新型压力机行程调节机构设计

为解决曲柄压力机滑块行程调节的问题,以公称力为800 kN的压力机为研究对象,进行了大量仿真分析和样机实验,调查分析了目前生产的行程可调压力机在使用过程中出现的调节不便、调节级数少等一些问题的原因,设计了一种新型的适用于曲柄压力机行程调节的装置.通过原理分析和样机实验,此结构能更好地满足行程调节的目的,而且解决了目前压力机行程调节中出现的问题.调节机构采用液压马达调节,同现有的手动行程调节机构相比,具有省力、调节级数更多、调节更可靠等优点.     

广义肘杆机构结构参数的优化设计

利用虚功原理,分析了广义肘机构的有效压力行程与滑块运动加速度之间的关系,得出降低滑块在下死点附近的运动加速度,可扩大有效压力行程的结论。     

八连杆压力机传动机构的优化设计

在ADAMS中建立传动机构的铰接点,连接各点建立八连杆机构的虚拟样机模型。参数化各铰接点的横纵坐标作为设计变量,比较各设计变量对工作行程内滑块速度标准差的影响,选择敏感度较大的设计变量作为优化变量。基于曲柄存在条件建立约束关系,以工作行程内滑块速度标准差的最小值作为优化目标。采用广义简约梯度法,引入松弛变量将不等式约束转化成等式约束,用非基变量表示基变量,将目标函数改写成关于非基变量的表达式,进行迭代计算得到优化结果。适当调整优化后设计变量的值,得到最终的结果。与优化前机构对比,工作行程内,最大速度由590 mm·s~(-1)降至425 mm·s~(-1),速度标准偏差由175 mm·s~(-1)降至120 mm·s~(-1)。     

1600kN肘杆式伺服压力机自锁分析与优化

如果伺服压力机肘杆机构设计不合理时,压力机滑块会在上死点附近发生肘杆卡死现象,这主要是由于肘杆机构自锁引起的。对肘杆机构进行力学分析,得出肘杆机构自锁的原因,对现有肘杆机构提出优化方案并仿真分析,最终确定优化方案。