【摘要】：隨著近些年來(lái)汽車(chē)行業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)機(jī)械壓力機(jī)性能的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的曲柄壓力機(jī)在沖壓大型薄壁覆蓋件時(shí),會(huì)因?yàn)槔钏俣冗^(guò)快或者拉深速度波動(dòng)過(guò)大導(dǎo)致工件被拉壞。為了解決這一問(wèn)題,本文結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目,對(duì)一種八連桿壓力機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,分析壓力機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案,通過(guò)類(lèi)比法獲得公稱(chēng)壓力25000kN壓力機(jī)的桿系參數(shù);為了得到八連桿機(jī)構(gòu)滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,建立八連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,推導(dǎo)滑塊的位移、速度、加速度方程,使用MATLAB獲得滑塊的位移、速度、加速度曲線(xiàn),通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn),說(shuō)明機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)和短板。其次,通過(guò)與前人的遺傳算法進(jìn)行對(duì)比,提出一種收斂性好、全局搜索能力強(qiáng)的遺傳算法;然后以桿系參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量,以曲柄存在條件、機(jī)構(gòu)拐點(diǎn)、最大行程約束等作為約束條件,以降低拉深行程內(nèi)速度標(biāo)準(zhǔn)差作為優(yōu)化目標(biāo),使用改進(jìn)的遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化;優(yōu)化后拉深速度標(biāo)準(zhǔn)差由100.5822mm/s下降至84.0684mm/s,最大速度由原來(lái)的488.8691mm/s 下降到 423.0235mm/s。再次,通過(guò)機(jī)構(gòu)桿件的三維建模,分析桿件的質(zhì)量、質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;對(duì)桿件質(zhì)心進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得到質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;對(duì)桿件進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力學(xué)分析,通過(guò)前面分析求出桿件的慣性力和慣性力矩帶入力平衡方程中,建立動(dòng)態(tài)靜力學(xué)矩陣方程;根據(jù)公稱(chēng)壓力25000kN,通過(guò)動(dòng)態(tài)靜力學(xué)矩陣方程得出曲柄驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,進(jìn)而得到機(jī)構(gòu)的沖壓能力曲線(xiàn),驗(yàn)證壓力機(jī)的拉深能力。根據(jù)桿件質(zhì)量獲得機(jī)構(gòu)總重,考慮滑塊和上模的重量設(shè)計(jì)壓力機(jī)平衡系統(tǒng)。最后,開(kāi)發(fā)八連桿壓力機(jī)桿系快速優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng),分析該系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件流程,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的交互界面,編寫(xiě)控件響應(yīng)程序,使用實(shí)例驗(yàn)證系統(tǒng)可行性,優(yōu)化軟件的運(yùn)行效率。
【圖文】：

圖１．１舒勒公司伺服沖壓線(xiàn)ＳｅｒｖｏｌｉｎｅＬ逡逑國(guó)內(nèi)壓力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀逡逑國(guó)內(nèi)的壓力機(jī)生產(chǎn)廠商主要有濟(jì)南第二機(jī)床廠，揚(yáng)力集團(tuán)，揚(yáng)鍛集團(tuán)，齊齊廠，捷邁，，天津鍛壓等公司。在時(shí)代的大背景下，我國(guó)的鍛壓機(jī)床也迎來(lái)

Ｈｆｌ逡逑圖１．２八連桿壓力機(jī)的普遍形式逡逑由圖１．２可以看出，１為機(jī)架，２為曲柄，８是由連桿轉(zhuǎn)化成的滑塊。電機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)逡逑帶動(dòng)曲柄２勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄２通過(guò)中間的機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑塊上下滑動(dòng)。逡逑很多作者都在該機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和優(yōu)化研宄。優(yōu)化問(wèn)題由來(lái)己久，優(yōu)化逡逑算法也多種多樣，很多工程實(shí)際問(wèn)題在求解過(guò)程中極其復(fù)雜，通常連準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型都逡逑難以建立，即使建立了數(shù)學(xué)模型，其優(yōu)化目標(biāo)常常面臨多峰即局部極值有好多個(gè)的問(wèn)題。逡逑傳統(tǒng)的優(yōu)化方法如梯度法、最速下降法等均需要求解目標(biāo)函數(shù)的梯度從而決定優(yōu)化方向，逡逑因此很難處理。同時(shí)傳統(tǒng)的優(yōu)化方法由于搜索能力的局限性，容易掉入局部極值中，如逡逑何解決這些問(wèn)題，如何高效準(zhǔn)確的找到全局最優(yōu)解。發(fā)明和尋找一種適合求解該類(lèi)問(wèn)題逡逑的最優(yōu)化方法成為優(yōu)化研宄中的一個(gè)主要研究目標(biāo)和研究方向。逡逑多連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化目的往往是提高機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能或動(dòng)力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U468.2

【參考文獻(xiàn)】

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