【摘要】：隨著沖裁次數(shù)或沖裁效率的提高以及對沖裁零件質(zhì)量要求的提升,小型精密零件的需求越來越大,因此當下研制高速精密沖床是大勢所趨。本文圍繞高速沖床肘接式執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和動態(tài)性能等方面,進行了肘接式執(zhí)行機構(gòu)的運動學分析,動力學分析,并且根據(jù)多體動力學,進行了肘接式執(zhí)行機構(gòu)的建模與仿真。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)通過把高速精密沖床肘接式執(zhí)行機構(gòu)拆分成幾個獨立的分支結(jié)構(gòu),建立各桿件和滑塊的位移方程,速度方程和加速度方程,進行運動學分析,通過一組算例,借助Matlab和肘接式執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學模型,更加深入的分析該執(zhí)行機構(gòu)的運動特性。為了達到曲柄桿件最短的目標,采用工程遺傳算法與共軛梯度法相結(jié)合的混合算法,對執(zhí)行機構(gòu)的桿長尺寸進行優(yōu)化,得到優(yōu)化后的桿長并驗證優(yōu)化的正確與否。(2)首先對機械系統(tǒng)動力學做了詳細的介紹,引出機械系統(tǒng)動力學的四種主要分析方法,并著重介紹了與動態(tài)靜力分析相關(guān)的動態(tài)靜力學方程,特別是如何建立方程和求解方程;通過對肘接式執(zhí)行機構(gòu)搖桿進行動力分析且根據(jù)達朗貝爾原理建立其靜力學方程,再利用數(shù)學軟件Matlab對動態(tài)靜力方程進行編程求解,最終得到搖桿所受載荷的變化曲線;簡要闡述了多體動力學分析軟件Recurdyn的主要內(nèi)容和仿真流程,之后把肘接式執(zhí)行機構(gòu)作為傳動系統(tǒng)的高速精密沖床三維模型導入Recurdyn,根據(jù)裝配要求為其添加約束和工作載荷驅(qū)動載荷再進行仿真,通過結(jié)果后處理得到肘接式執(zhí)行機構(gòu)中關(guān)鍵桿上力的變化曲線,通過與Matlab中得到的力的曲線相對比,來驗證我們設(shè)計是否合理。(3)根據(jù)固定界面模態(tài)綜合法,將連桿和支撐柱作為柔性體,運用多體動力學軟件Recurdyn構(gòu)建高速精密沖床執(zhí)行機構(gòu)剛?cè)狁詈蟿恿W模型。根據(jù)柔性多體動力學理論和間隙碰撞原理,通過對比高速精密沖床空載和沖裁這兩種情況下,得到無間隙高速精密沖床剛?cè)狁詈夏Ｐ团c含間隙高速精密沖床剛?cè)狁詈夏Ｐ偷南禄瑝K位移、速度、加速度、機身振動等動力學特性,并與理想高速精密沖床模型的動力學特性作比較,研究高速精密沖床柔性化和間隙對高速精密沖床動力學性能的影響。
【圖文】：

精密下料時，機械式?jīng)_床是比較好的選擇[13]。氣動式?jīng)_床其具點：（1）傳動力度大且無污染；（2）動力需要的介質(zhì)是空氣，對于氣動傳動于高速間歇運動；（3）滑塊在下死點的保持能力強、可靠性高、安全方便；工作速度穩(wěn)定性稍差，工作壓力低；（5）結(jié)構(gòu)尺寸不能過大，影響沖床的輸

圖 1.2 曲柄式?jīng)_床 圖 1.3 肘桿式?jīng)_（2）肘桿式?jīng)_床肘桿沖床如圖 1.3 所示，該機構(gòu)主要用于較厚鋼板的沖孔、落料、成一般用于較大工藝力的沖壓工作，如在一次沖壓行程中完成重型卡車型、沖孔等。該沖床的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛性強，其沖壓和工藝力比桿沖床要大，滿負荷的工作區(qū)域較長，工作效率也要高。1.4 論文的主要研究內(nèi)容第一章介紹了課題的研究背景和意義，簡述了國內(nèi)外高速精密沖床和研究現(xiàn)狀，并對傳統(tǒng)曲柄式?jīng)_床與肘接式?jīng)_床做了優(yōu)劣對比，從而研究做鋪墊。第二章 通過與傳統(tǒng)曲柄連桿執(zhí)行機構(gòu)的對比，得出該新型肘接式更好的急回特性，也提高了沖壓滑塊的下死點位置精度，，更為重要的構(gòu)的沖床工作時更加平穩(wěn)，加工精度更高進而確定該機構(gòu)為沖床執(zhí)行性，接下來對其左半部分結(jié)構(gòu)建立位移、速度、加速度方程，進行運
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG385.1

【參考文獻】

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本文編號：2551687