高速压力机隔振设计和实验的研究

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1、中文摘要高速压力机隔振设计与实验研究研究生：张德峰指导老师：贾方副教授(东南大学机械工程学院，南京)摘要高速压力机的振动不仅影响其性能、模具的使用寿命和产品的加工精度，还对操作者和周围环境造成极大危害。本文以JF75G．200型高速压力机为研究对象，结合振动测试实验，比较了现有两种不同隔振器的实际隔振效果，在高速压力机实验研究和数值仿真的基础上确定高速压力机隔振频率范围；根据实验和仿真结果，设计了符合隔振要求的非线性组合隔振器，并进行了实验验证。本文首先通过振动测试实验，测试了WJ-90型橡胶隔振垫和金属弹簧阻尼隔振器的隔振性能。测试结果表明，WJ-90型隔振器对

2、高频振动具有良好的隔振效果，但整体隔振效果不佳；金属弹簧阻尼隔振器能有效的削减高速压力机对地面的冲击。但不能隔离高频振动，且由于成本等原因，也不是隔振首选。通过振动测试数据和有限元理论分析，确定了JF75G一200型高速压力机的结构阻尼比和垂向刚度等高速压力机的关键技术参数。对高速压力机的打桩工况和冲裁工况的周期激励信号进行傅里叶展开，分析各倍频上的谐振分量，分析结果表明，打桩工况比冲裁工况更能激发高速压力机动态响应。对于高速压力机隔振系统的研究，传统的数值分析仅分析一次行程内的振动：现在的数值分析方法一般都将高速压力机打击力作为一对内力处理，忽略了滑块和上模具的

3、运动对高速压力机的运动的影响。本文根据冲击载荷的特点，提出的冲量仿真法弥补了上述数值仿真的缺点。该方法在MATLAB／simulink建立可视化仿真模型，基丁振动测试实验的确定高速压力机冲量，仿真结果与振动实验比较吻合，通过仿真分析确定隔振频率范围。基于上述研究结果，通过对几种压力机主要隔振元件的分析，本文选用了具有刚度非线性特性的碟形弹簧作为主要的隔振元件，设计了组合隔振器。本文建立了叠合碟簧的有限元模型，进行了大变形非线性接触分析，获得叠合碟簧的非线性组合刚度曲线。wJ一90型橡胶隔振垫具有高频隔振、稳固防滑等优点，与碟形弹簧组合使用，构成组合隔振器。测试结果

4、表明，该组合隔振器具有良好的隔振效果。同时，还具有成本低、便于制造、使用方便等优点。关键词：隔振设计，ANSYS，振动测试，组合隔振器，碟形弹簧英文摘要VibrationAnalysisandIsolationDesignforHighSpeedPressCandidateformaster：ZhangDefengSupervisor：：AssociateProf．JIAFang(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity)ABSTRACTThevibrationofhighspeedpressnotonly

5、affectsthemachine’Sperformance，thedie’Senduranceandpressforgingaccuracy,butalsohasharmfuleffectsontheoperatorsandthelivingenvironment．Twokindsofvibrationisolators’performancearetestedinthevibrationtestexperimentforJF75G一200hi曲speedpressasthepaper’Smainresearchobject．，nleisolationfrequ

6、encyrangeisgotbasedonhi【ghspeedpress’experimentstudyandsimulation，SOanonlinearcombinedisolatorisdesigned，andwhoseperformanceisverifiedbyvibrationexperiment．Atfirst,WJ-90rubbervibrationinsulatingpadandmetalspring—dampingisolatoraretestedinthevibrationtestexperiment．Theformerhasgoodeffe

7、ctsonhi【曲frequencyisolation，butthecomprehensiveeffectisnotgood．Thelatercaneffectivelyreducetheimpactagainsttheground，butithasnoeffctonhi曲frequencyisolationandbecauseofitshighercosts，itisnotoptimal．Somenecessaryparameterssuchasthestructuraldampingratioandverticalstiffnessaredeterminedo

8、nthee