多杆高速机械压力机机构优化设计

为了有效发挥压力机的性能、解决机械压力机高速化带来的一系列问题,建立了一种以曲柄最短、冲压转角最大为评价指标的多杆高速机械压力机主传动机构几何参数综合优化数学模型,并利用MATLAB构建了该机构的优化模型。优化结果表明：该机构的冲压转角增大了13.5%,主滑块加速度减小了35.3%,在下死点附近,位移曲线较平滑,有利于冲裁过程中材料的充分变形和动平衡的设计,且有助于提高下死点的动态精度。     

基于GA-PSO混合算法的压力机构多目标优化与动力学仿真

为了避免传统多连杆压力机构在深冲压行程内滑块运动的不稳定性,提高深冲压件产品的质量,更好地满足客户需求,创建多连杆压力机构平面运动简图,建立压力机构各连杆运动的几何关系式,推导出压力机构滑块的动力学方程式.通过运动条件确定压力机构的几何参数变量,构造运动的目标函数并添加几何约束条件.采用GA-PSO混合算法对目标函数进行优化,优化前与优化后的几何参数分别导入到Matlab软件中进行仿真,输出滑块位移、速度及加速度仿真曲线.仿真曲线表明,在冲压行程内,优化后的多连杆压力机构滑块运动速度保持匀速状态,加速度波动较小.压力机构几何参数采用GA-PSO混合算法优化后,能够避免深冲压行程内滑块运动的不稳定性,有利于提高冲压件的质量.     

基于改进差分进化算法的压力机杆系参数优化

针对八连杆机构压力机滑块下行速度影响工件加工质量与机器工作效率的问题,根据滑块工作特性与具体的约束条件,构建优化目标的数学模型,并提出一种改进的约束差分进化算法对此模型进行求解.该算法学习生物遗传学,引进优质基因模型提高各代初始种群质量,并引入远缘杂交提升交叉群体的多样性与进化速度.优化结果降低了八连杆压力机的速度波动,稳定了加速度方向变化,提高了压力机的工作效率,并验证了改进算法在机械优化设计中的有效性.     

基于RecurDyn的八连杆机构参数化设计及优化

以大吨位冲压压力机中的闭式八连杆机构为研究对象,根据滑块总行程、最大拉伸深度、有效拉伸过程中的最大拉伸速度等3项要求,对其进行杆系尺寸优化设计.在RecurDyn平台上建立了八连杆机构的参数化模型,经过运动学仿真,获得滑块的位移和速度曲线.基于位移曲线获得滑块总行程,基于速度曲线及有效拉伸过程中的最大拉伸速度要求获得可...     

基于ADAMS的八连杆压力机的优化设计

运用ADAMS建立了多连杆压力机传动机构的虚拟样机模型,并建立了传动机构运动不干涉约束条件。以滑块在工作行程内速度波动量最小为优化目标函数,对八连杆传动机构进行了优化设计。优化结果表明,优化之后滑块速度曲线有所改善,滑块在拉伸区内速度波动量较小,减小了滑块对板料的冲击,可延长模具的使用寿命。     

由串联四杆机构组成的多连杆压力机运动特性研究

针对连杆机构的运动特点,设计了串联四杆机构作为压力机的工作机构。利用系统动力学软件ADAMS建立了串联四杆机构的多体动力学模型并作了运动仿真。研究了曲柄长度和滑块偏心距的变化对滑块位移、速度、加速度的曲线形态的影响。仿真结果表明:随着曲柄长度增加,滑块的行程增大,滑块的运动特性变差;而滑块偏心距的增加对滑块运动曲线形态的改变具有相反的作用。研究结果可对多连杆压力机的开发提供参考。     

双动压力机用压边滑块串联四连杆工作机构的优化

针对J45-315型闭式单点双动拉延压力机所使用的杆系长度与角度尺寸不合理的机构所造成的外滑块压边过程中位移波动量大,严重影响板材拉延过程中压边效果的问题,建立了该机构的优化数学模型,运用步长搜索法对外滑块的位移波动量进行了优化。优化后的研究结果表明,外滑块位移波动量由原来的0.092mm减小到0.015mm,即压边外滑块位移波动量比原机构减小83.7%时,外滑块压紧角增大3.4%,有效提高了双动拉延机械压力机冲压的工作性能,从而为双动拉延机械压力机压边用外滑块驱动的工作机构优化打下了基础。     

大公称力行程冷挤压机肘杆机构的优化分析

介绍了决定冷挤压成型效果的关键机构—肘杆机构的特点,并分析大公称力行程冷挤压机的成型特点,进而将普通肘杆机构演变为变形肘杆机构;对变形肘杆机构进行运动学分析,建立数学优化模型,采用内外惩罚函数法对变形肘杆机构各关键参数进行优化,进而得到满足大公称力行程冷挤压机肘杆机构的参数组合。最后根据优化得到的结果,建立实体模型并进行运动仿真,绘制出不同参数下的滑块速度行程曲线,根据冷挤压成型特点,选择符合要求的曲线参数,即为优化结果。     

高速转塔冲床主传动系统的设计与研究

研究了高速转塔冲床六杆机构的运动关系及工作行程中速度的波动情况.选取设计变量,建立了滑块速度的目标函数;为使机构具有良好的传动特性、较小的反向冲击,确定了双曲柄条件、压力角条件、急回约束、反向加速度约束等约束条件.该六杆机构的滑块行程可调、工作速度平稳、急回特性好.     

一种新型多连杆冲压机构的运动仿真及尺度分析

为解决冲压生产中冲压精度问题,分析了一种新型多连杆冲压机构的运动过程并优化其杆长,通过Solidworks软件建立该机构的三维模型并对其进行Motion仿真分析,结合Matlab数据处理,获得了多连杆机构的位移、速度、加速度曲线,得出了第二连杆、第三连杆、第五连杆和第七连杆的长度变化对滑块运动学曲线的影响。随着第二连杆杆长的增加,其位移曲线的最低点稳定在-915 mm左右后不再减小,随着第七连杆杆长的减小,其下死点附近的加速度基本保持不变。     

提高变杆长曲柄滑块机构位移可靠性的优化设计

为分析变杆长对滑块位移可靠性的影响,建立了包含杆长尺寸误差和铰链运动副间隙因素下偏置曲柄滑块机构滑块位移可靠性的计算模型。基于MATLAB软件的仿真,得出滑块位移可靠性随着曲柄长度减小、连杆长度增加、偏距减小而提高。为最大限度地提高滑块位移可靠性,基于单一杆长变化对滑块位移可靠性影响规律,采用遗传算法对含有行程不变约束条件的曲柄滑块机构进行滑块位移可靠性提高的杆长组合优化。算法中用通过检查解的可行性决定解的弃留方式处理约束条件,并利用二进制编码方式对杆长进行优化编程。优化结果与穷举法所求结果接近,证明了遗传算法的正确性。此研究结果对提高平面机构位移可靠性具有参考价值。     

复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化

将伺服电动机驱动与双滑块六杆机构复合,利用伺服电动机的可控性和六杆机构的速度特性,实现拉深过程的变压边力控制。在综合考虑机构输出位移中的弹性位移和刚性位移基础上,建立压边机构输入输出关系的数学模型。当机构几何参数一定时,可根据压边力与滑块位移的关系并考虑机构的变形,确定压边机构的输入速度。为优化杆系尺寸,在考虑压边工作行程和传动效果良好的基础上,以机构输出速度与压力机滑块速度相差最小(在压边力施加阶段),及机构总体尺寸最小为目标函数,优化确定了双滑块六杆机构的杆系尺寸。利用仿真软件,由前面建立的输入输出关系数学模型确定仿真输入速度,仿真结果表明,采用复合伺服驱动双滑块六杆执行机构实现压边力控制是可行的。     

伺服压力机三角肘杆传动机构的优化设计

针对伺服机械压力机三角肘杆传动机构,根据机构运动学与动力学理论,以滑块下死点位置为初始状态建立数学模型进行优化设计;以传动机构水平尺寸x为单位长度,以其他杆长与x比例的相对长度和曲柄的初始转角为优化变量,不但可以减少优化变量,还可以使优化过程变得简单、精确,且滑块行程可控。采用MATLAB软件优化工具箱实现了机构运动与动力的优化,采用ADAMS软件建模并进行仿真检验,证明优化结果可靠实用。     

八连杆冲压机构工作参数矢量优化方法

针对八连杆冲压机构的工作姿态变换,压力机构伸缩量之间的关系无法量化的问题,基于ADAMS优化八连杆冲压机构.分别分析八连杆冲压机构工作的工作原理以及工作情况,明确构件中的设计变量,并通过点位移函数表达式组建目标函数;在此基础上,以最小压力角为设计目标,构建八连杆参数优化设计数学模型,结合机械系统仿真软件AD-AMS对该数学模型进行运动仿真以及参数优化计算,得到具有较高运行效率的八连杆冲压机构仿真结果.仿真结果表明,八连杆冲压机构云顶轨迹位移方程有效性得到保证,构件部分设定的矢量模型具有有效性以及实用性.     

牛头刨床六杆机构的优化设计及仿真

利用优化设计和ADAMS运动仿真技术,优化了牛头刨床六杆机构,改善了其综合性能,设计过程实现了机构设计的形象化和最优化的统一。首先利用矢量解析法对六杆机构进行了运动学分析,然后建立了以刨头的工作速度平稳性为目标函数的优化设计数学模型,采用复合形法对其进行求解。最后利用ADAMS软件对优化后的机构进行了仿真,结果表明,优化后的六杆机构中,刨头在工作行程中的速度平稳性得到了明显改善,加速度峰值减小了39.17%,空行程时间缩短了41.67%,由此可以提高刨削效率和质量。     

洁净环境下翻转机构的设计与研究

针对洁净度为100级环境下的光机精密装校需要,设计了一种以"伺服电机+滚珠丝杠"驱动,滑块为原动件的曲柄滑块式翻转机构.推导出了曲柄、连杆的运动表达式和滑块行程、连杆受力的表达式.借助Soliworks的CAE插件cosmosmotion对机构运动进行了理论仿真分析,以机构驱动力和滑块行程为目标优化了机构尺寸并建立了三维模型.利用ansys workbench对机构模型进行了应力应变分析,结果表明机构满足负载要求.     

带偏心轮压边装置的冲压模

利用冲压模具上的偏心轮压边装置对深拉延件进行压边。冲压设备为单动冲床。拉深时,通过楔杆驱动偏心轮压边,从而得到不随压机行程变化的压边力。介绍了带偏心轮压边装置的冲压模的结构和工件原理。     

高速插齿机主传动机构的优化设计

研究高速插齿机主传动机构的优化设计，与常规插齿机的曲柄滑块机构相比，该优化设计的六杆传动机构插齿刀行程可调、工作速度平稳、急回特性好。     

基于稳健性的肘杆传动机构的优化设计

采用复数矢量法建立了肘杆传动机构的运动方程,运用稳健设计原理,以肘杆传动机构的几何参数为设计变量,以满足曲柄摇杆机构及滑块位移条件为约束,以滑块冲压阶段的最大速度以及速度波动为目标函数,同时考虑杆件制造误差的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡洛法采样和多目标遗传算法对机构进行稳健性优化设计。优化结果表明,该方法更符合实际情况,且当设计变量发生变异时,能有效保证机构性能。     

基于虚拟样机的拉延压力机外滑块机构运动性能研究

针对双动拉延机外滑块工作机构的特点,分析了外滑块传动系统的的运动特性.利用仿真软件建立了双动拉延机的串联四杆外滑块工作机构的多体动力学模型,进行了运动学仿真分析,同时,建立了相应的曲柄滑块机构,对两种机构的滑块位移、速度与加速度曲线进行了比较.结果表明:与曲柄滑块机构相比,该串联四杆机构在下死点附近的速度低、加速度小、具有急回特性的特点.研究结果可对拉延压力机的开发提供参考.