基于ARM的伺服压力机网络控制系统设计

根据曲柄压力机工艺特性和伺服电机工作原理,提出了基于ARM的网络控制系统,并对系统相关软件构成做了详细的设计和分析.嵌入式开发平台采用低成本、高性能的Tiny6410和STM32F103,人机界面使用Qt和OpenCV开发,系统可以在远程终端控制加工现场并监控产品质量,人机界面可实时显示当前电机运行状态.该设计可为后续实现无线网络控制提供实践参考.     

七杆式复合驱动伺服冲床的机构合成研究

为实现七杆式复合驱动伺服冲床机构的高效合成,探究不同伺服转速下的冲压曲线特性。将机构的下死点肘节构型及双曲柄的存在作为限制条件,以闭合矢量法建立了滑块的冲压曲线数理模型,并利用MATLAB软件对具体算例进行分析。结果表明:伺服转速对机构的急回特性及公称压力区的冲头速度有很大影响;伺服曲柄对定速曲柄的转速比在0.5～2之间时,小转速比适用于材料的拉延加工,大转速比则适用于冲剪加工,并有助于提高生产效率;当伺服曲柄固结时,该七杆式伺服冲床可方便地变异为六杆式简易冲床,增强了冲压加工的适应性。软件分析与理论计算的结果极为吻合,该机构的合成方法可靠,所获模型正确。     

基于模糊PID的伺服压力机位置控制系统

伺服压力机是目前成形装备发展的一个新方向.为了提高其位置控制的响应特性,针对其非线性、时变性、滞后性,提出了基于模糊算法和PID算法的模糊PID控制器,在C++ Builder中开发模糊PID控制器以实现PID参数的在线修正.阶跃响应和正弦跟随的实验结果表明,所设计的模糊PID控制器能够有效的提高响应速度、降低超调量和稳态误差,并且具有较强的抗干扰能力.模糊PID控制器拥有比传统PID控制器更好的控制效果,可以有效的提高伺服压力机位置控制性能.     

基于PC控制技术的伺服机械压力机控制系统设计

伺服机械压力机是"数控一代"的机械压力机,其控制系统直接影响压力机的功能和性能。在对伺服机械压力机控制要求进行分析的基础上,基于PC控制技术,对伺服机械压力机的控制系统进行了设计,包括:控制器的选择、控制构架的搭建、曲轴与滑块位置的检测以及滑块轨迹的规划与控制等。采用基于PC的控制器,开发了实验样机,并对典型伺服冲压工艺进行了实验测试。实验结果表明,该伺服机械压力机的控制系统可实现包含变速、停止和反向等运动的伺服冲压工艺的规划控制,具有良好的控制性能。     

基于MATLAB的伺服压力机控制系统仿真研究

对曲柄滑块伺服压力机的机构运动和伺服电机的控制系统进行仿真研究,通过机构运动的仿真得到滑块的运动行程曲线,而电机部分的仿真主要基于对永磁同步电机的矢量控制原理进行分析与数学建模。利用Matlab/Simulink平台搭建仿真模型进行仿真实验,验证了所建模型系统符合永磁同步电机的运行特性。最后利用仿真模型给予电机不同的转矩进行仿真实验以获得不同的响应曲线,通过分析电机特性曲线来优化电机的控制策略,进而提高压力机的工作性能。     

数字伺服压力机控制系统的研究

根据曲柄连杆压力机工艺要求和伺服电机控制的原理,提出基于现场总线的ARM控制系统并对控制系统的软硬件及其组成进行了分析和研究.由于采用低成本、高性能32位的ARM控制器,系统可根据压力加工控制的要求,重新架构控制系统并由CAN总线实现通讯和并行控制,其中每个子功能模块都具有独立的控制和通讯功能,易于组态复杂控制系统.     

曲柄连杆伺服压力机控制模型的研究及系统实现

本文根据伺服电机和曲柄压力机的工作原理,推导并建立了曲柄伺服压力机的控制模型,并给出了状态空间的描述,提出了曲柄伺服压力机控制系统的实现方法。本文的研究成果,对伺服压力机控制和成形工艺参数的优化,提供一定的参考依据。     

基于OPC协议的高性能伺服压力机控制系统研究

研究了1000kN伺服压力机的控制系统。为了满足伺服压力机大型化发展的需求,机械系统采用双螺杆驱动结构,并通过虚拟主轴同步控制及优化设计机械结构,解决了双电机同步控制难的问题;针对运动曲线设计柔性化、简单化的需求,提出了一种三次样条拟合的曲线规划方法,以实现伺服压力机自定义运动曲线功能;控制系统采用上位PC机与运动控制器的架构模式,通过OPC通讯协议实现PC机与西门子Simotion运动控制器之间的参数传递互联。     

基于知识工程的冷冲压模具设计系统

以易拉罐模具作为原型结构,提出了一种基于知识工程的冷冲压模具设计系统的体系结构。采用面向对象的设计思路和前后台程序分离实现思路,用分层次设计的方法设计了该系统的结构编排和软件构架。模具设计人员可以结合知识库中存储的相关知识,采用基于实例的推理技术,对系统中已经存在的原有模具结构进行快速的变形设计,以实现设计过程的智能化、数字化,从而大大缩短了模具设计的时间,增强了企业市场的竞争能力。系统软件可以正常运行。     

非对称法兰密封固定盖级进模设计

针对非对称法兰密封固定盖冲压件材料薄和精度要求高的特点,分析了产品的冲压工艺性,设计了13工位的级进模,说明了模具的具体工作过程,指出冲压实际生产中要重点注意的事项,以及产品容易出现的裂纹和成形尺寸不合格等质量问题,以及需采取的具体工艺措施。级进模具投入生产两年以来的实践表明:冲压工艺设计合理,所设计的模具结构可靠,模具维修方便,能保证产品质量,生产的冲压零件完全满足客户要求。     

交流伺服压力机的研究现状与发展趋势

交流伺服压力机具有高生产率、高柔性、高精度和节能环保等优点,成为目前先进锻压设备研究的热点。首先介绍了三代锻压设备,并对交流伺服压力机的结构进行了简单介绍。而后又阐述了交流伺服压力机的特点,提出交流伺服压力机具有众多传统机械压力机无法相比的优点。通过介绍一些具有代表性的公司的交流伺服压力机产品,探讨了目前国内外对交流伺服压力机的研究现状,并分析了中国交流伺服压力机发展缓慢的原因,为同行提供借鉴。最后分析了交流伺服压力机在未来的发展趋势,指出交流伺服压力机成为未来锻压设备的主要发展方向。     

热冲压成形技术与应用

阐述了钢板热冲压成形技术的起源、发展情况、技术优势、主要工艺原理及其流程;对热冲压成形生产线上加热炉、上下料装置、压力机、模具等关键设备和原料供应、温度控制、速度控制等热冲压成形关键工艺技术进行了介绍。最后对热冲压成形技术的发展趋势做了展望。     

伺服压力机数字控制系统的设计

分析了伺服曲柄连杆压力机工艺特征要求和伺服电机矢量控制基本原理,提出了基于DSP与FPGA的数字伺服电机矢量控制系统,并对系统相关软硬件及其构成进行了详细设计和分析.采用性价比优越的TMS320F28335DSP和EP2C20F484C8 FPGA相关功能器件和相关软件系统的模块化设计方法,可实现对曲柄连杆压力机滑块任...     

基于牛顿迭代算法的伺服压力机控制系统研究

为了实现伺服压力机滑块位移在特定工艺条件下的精确控制,以四连杆压力机为研究对象,以实现拉深工艺曲线为例,提出了基于牛顿迭代法伺服控制系统的设计方案。通过几何方法建立曲柄转角-滑块位移的数学方程式,得到运动学方程并进行仿真,根据仿真数据拟合出曲柄转角-滑块位移的数学关系式;利用MATLAB软件拟合目标工艺曲线,基于牛顿迭代算法实现了利用滑块位移对曲柄转角的多点一次性精确求解,并进一步利用计算结果拟合出曲柄转角-时间的函数;推导出控制周期内目标工艺曲线滑块位移对应的脉冲频率与个数,利用STM32实现输出目标脉冲。研究结果表明,目标工艺曲线与滑块实际位移曲线基本吻合,证明了该控制系统的设计方案可以实现对滑块位移的精确控制。     

型材弯曲中断裂缺陷的探讨

针对双室型材弯曲工艺,通过单向拉伸试验,获得材料的弹性模量等基本材料性能参数,基于有限元软件ABAQUS,通过简化模型、合理设置接触摩擦、体壳单元不同选择等,进行有限元仿真,获得成形后应力和厚度减薄量的分布,得出小半径成形应力应变偏大。通过设计试验,验证了有限元仿真的正确性,并对断裂件进行原因分析,得出进给量和材料性能为主要影响参数,并提出相应的改进措施。     

数控冲床中旋转冲头的设计与分析

介绍了一种数控冲床中旋转冲头装置的结构与工作原理,并且对旋转装置的定位提出了一套简单可行的方案。采用ANSYS软件对数控冲床的旋转冲头装置进行有限元分析与计算。由静力学分析可知,极限条件下的变形量为0.013728mm,对系统的影响可忽略不计。根据模态分析的前4阶固有频率振型图可确定振动变形主要发生在下模座安装凹模的凹槽位置处,提高此处的材料性能和增加此处的半径,可有效提高旋转冲头的性能。     

汽车保险杠热冲压成形及坯料形状设计

以某型号汽车的保险杠为对象,设计了全尺寸的热冲压成形模具;结合夹持和定位要求,对坯料形状进行了优化设计,通过工艺实验验证模具及板料设计的可靠性,并检验了热成形零件的微观组织及力学性能。结果表明:采用形状优化的板坯,在机械手输送过程中,其位置稳定性大大提高;金相分析显示热成形保险杠获得了完全马氏体组织,抗拉强度达到1550MPa,洛氏硬度为47.5HRC,且各测试点硬度十分均匀,伸长率可达6%;在保证板料临界冷却速率的前提下,提高模具温度有助于降低成形力和稳定淬火温度。     

数控伺服开式压力机的设计验证

本文以数控伺服开式压力机为研究对象,运用Solidworks Office Premium 2008软件验证了该产品数字化功能样机的运动特性.介绍了将公称力行程范围内的载荷直接导出到研究对象并运用"设计情形"开展设计验证的方法.叙述了静态分析、模态分析、优化设计等现代设计验证方法在数控伺服压力机产品创新设计过程中的具体应用,最终获得了符合设计要求的数字化功能样机.     

伺服压力机位置/压力自动补偿精确运动控制研究

为了满足机械伺服压力机压力精确控制的需求,设计了一种位置/压力自动补偿精确控制的运动控制系统。首先,分析了发那科控制系统位置/压力控制原理;然后,在压力机上设计位置/压力自动补偿运动控制系统,系统通过回归校正算法提高了应变压力传感器的反馈精度,结合发那科伺服电机与控制器实现位置模式和压力模式的平稳切换;最终,实现伺服压力机位置和压力的精确自适应控制。对伺服压力机不同压力负载控制情况下压力反馈曲线和压力与位置的响应特性曲线进行分析,结果表明,本控制系统满足伺服压力机位置与压力控制的精度和稳定性的要求。     

基于伺服压力机的板料成形研究现状与发展趋势

伺服压力机作为新一代的成形设备在板料成形领域正日益发挥重要作用。本文介绍了伺服压力机的技术特点,并面向冲裁、弯曲、拉深等典型板料成形工艺综述了伺服压力机在降低生产成本、优化工艺和提高产品质量方面的研究进展。此外,针对伺服压力机可设置保压及滑块运动精确可控的优点,综述了其在高强钢热冲压等复杂热成形过程中的应用。最后,对伺服压力机在板料锻造成形工艺上的应用与发展进行了展望。