论文部分内容阅读
针对不同的工艺需求,有各种类型的压力机。普通机械压力机通常可以完成板料冲裁、弯曲、浅拉伸、精整及模锻等工艺,能够满足大部分情况下的工艺需求。在薄板深拉伸的工艺过程中,若采用传统的曲柄连杆式压力机,拉伸件的合格率低,造成的废品较多。针对传统压力机在这方面的不足,通过对比分析机械压力机和液压机的优缺点,结合多杆机构的特点,提出了一种行程可控压力机构型,该行程可控压力机对于这类特殊的冲压工艺,不仅适用性好,公称力行程较大,而且压力行程按照工艺需求在一定范围内可调节,行程次数相对较高。首先对现有压力机的运动特性和工艺性进行了分析,针对这类特殊工艺,指出了现有压力机的不足之处,然后提出一种新构型压力机。从新构型压力机的结构入手,阐述了工作原理,建立了传动系统数学模型,对传动系统进行了运动学分析,得出了传动系统中各构件输入输出的关系,以及各构件之间的运动特性。此外,对构件进行了动态静力学分析,动力学分析,根据达朗贝原理,列出了各构件的力和力矩平衡方程,最后得出了各构件铰链处的受力线性方程组。通过等效构件模型法,对传动系统的各个构件进行了动力学分析,建立了传动系统构件的等效力学模型,并求解了等效力学模型运动方程,得出了φ-ω和t-ω的关系式。设定了传动系统各构件具体的杆长参数和运动参数,应用ADAMS软件对其传动系统进行了运动仿真分析,验证了传动系统输入与输出的关系,并进行了误差分析。给出了各构件摆动角度及角速度的仿真曲线。用Matlab对工艺行程路线进行图形学分析,同时应用SolidWorks建立该构型的虚拟样机三维模型,并利用ADAMS软件对虚拟样机模型进行了仿真分析,获得了冲压工艺能力曲线,滑块行程行程曲线、速度曲线、加速度曲线。应用Automation Studio液压仿真软件对液压传动系统进行了仿真分析,并对液压元件进行了选型。创建了液压系统的拓扑结构模型,建立了各子系统的数学模型。根据液压控制回路以及工艺动作路线,确定了液压系统的PLC控制方案。应用ANSYS软件对机身体进行了有限元分析,计算出机身的角变形及其最大应力。基于本文的研究工作,该行程可控压力机的物理样机已经研制成功。根据物理样机测试结果,并结合行程可控压力机的特点,给出了该类机床的优缺点以及工艺适用范围。