六杆压力机运动分析与仿真(2)
近年来，压力机正向着高速度的高精度的方向发展，并努力降低噪音，提高安全性，扩大自动化程度，改善劳动条件。特别是采用微型计算机控制的压力机，更具有先进的水平。压力机是锻压生产中广泛使用的一种锻压设备。它可以应用于板料冲压、模锻、冷热挤压、冷精压和粉末冶金等工艺。 压力机传动系统的旋转运动通过曲柄连杆使滑块呈往复运动，利用滑块发出的压力使毛坯产生塑性变形，以制成一定形状的锻压件。因此，它具有以下特点： （1）曲柄连杆机构是刚性联接的，滑块是具有强制运动性质，滑动块的行程次数，速度和加速度一定规律变化。 （2）工作时封闭高度不变。 （3）一个工作循环中负荷时间较短，电动机是按平均功率选用的，所以曲柄压力机既需要飞轮存储和释放能量。 （4）工作时机身组成一个封闭的受力系统，对基础没有剧烈的冲击和震动。 1.2研究现状 多干压力机最早在五十年代德国制造生产的双点六杆 3000 吨,在七十年代,法国设计出具有长行程适用深拉工艺的压力机。而国内主要是从 1955 生产第一台闭式单点大型压力机。在设计方面,济南第二机床主要是采用计算机辅助设计,主要受力部件全部采用用 ANSYS 软件对压力机进行有限元分析,采用三维设计对压力机外观进行造型、干涉检查和动态模拟。其中李德威[1]等对六杆机构运动进行分析的基础上,推导了机构的运动约束方程,之后用约束惩罚函数外点法进行优化。孟维云[2]等以行程比系数 K、最小传动角以及总体尺寸最小为目标函数，采用多目标函数法对曲柄摇杆机构进行优化设计。
压力机机械压力机用于不同的冲压工艺过程要求性能不同的指标进行衡量,合理的性能指标为设计提供依据。传统的曲柄压力机性能指标有传动角、行程速比系数、行程与滑块类速度、加速度极值等。 杨基厚[3]等对运动性能相同的四杆机构无量纲化得到表示一切可能的相对空间模型。在偏斜八面空间模型中，用不同的平面截取各种六边形，使所有尺寸纳入不同的平面中,根据性能指标制作性能图谱,寻求最优尺寸。孔向东[4-5]等在此基础上进行推广,把五杆机构纳入偏斜七面体空间模型。由于四杆环和五杆环的尺寸变化,分别于四杆机构和五杆机构各尺寸机构一一对应,因此,有两环组合而成的六杆机构的杆长尺寸变化,就有四杆机构和五杆机构空间模型内的尺寸型决定。源]自{优尔^*论\文}网·www.youerw.com/ 运用空间模型对不同性能指标制作不同性能图谱,具有直观可靠等优点,在机构尺寸设计上有运用价值。 在压力机动力学方面,机构平衡理论方面较为成熟,有通过质量再分配的完全平衡广义质量代换法,线性独立矢量法,质量矩替代法等。弹性机构动力学研究也十分成熟,主要包括如何精确建立弹性机构动力学模型和如何更快更好地解决机构运动微分方程两个方面。张策[6]对弹性连杆机构的综合设计和振动问题进行研究,提出通过改变机构截面尺寸和几何尺寸削减高速连杆机构振动问题。黄真[7]提出空间机构中运用螺旋理论的方法对空间机构进行分析。[8]罗中荣等运用矢量法建立滑块运动微分方程,以工作阶段滑块的速度波动,最大速度,工作压力角等为目标函数进行连杆机构的优化。在国内,天津大学李辉[9]对混合机构压力机进行基础研究,并对混合驱动五杆机构进行了正、逆运动分析和精力学分析,并对混合机构进行优化；夏定玲[10]对混合五杆机构进行运动分析并推导五杆机构双曲柄存在条件,用图解法求出死点轨迹曲线的数学表达式。文献[11-12]基本都是以混合输入五杆机构和七杆机构为研究对象以运动学为研究对象，初步研究了两类混合运动的动力学问题,由于混合驱动压力机在国内外的研究还不够成熟,仅停留在理论研究阶段,具体应用还未开展。 1.3 本论文内容 本次毕业设计主要是研究六杆压力机运动分析与仿真，主要针对机构在运动过程中的运动情况(速度、加速度以及位移)，以及各个运动杆件在受力是受到的影响。这次设计主要是加深对机构运动过程的理解与运用，能够熟悉机械原理。
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