曲柄摇杆式飞剪剪切机构的优化设计.pdf

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1、设计与制造·机械研究与应用·曲柄摇杆式飞剪剪切机构的优化设计张晓松(江苏广播电视大学武进学院，江苏常州213149)摘要：分析了某公司热轧厂主设备——飞剪的构造、工作原理和机械设计的要点，并对其剪切机构进行了运动学分‘析和优化设计。编制Maflab程序，进行优化计算。优化后，在剪切区内剪刃剪切倾角和连杆水平速度均匀性两项指标均有所提高。通过对飞剪机构的分析及优化设计，可以更好地了解设备的特性，各种设备参数或工艺参数对工件加工质量的影响，为飞剪的设计或改进、设备工艺参数的制定，提供了可靠的参考依据。关键词：曲柄摇杆机构；飞剪；优化设计中图分类号：TH133．5文献标识码：A文章编

2、号：1006—4414(2OLO)O5—0074—02ShearingmechanismSoptimizationforflyingcrankshearZhangXiao—-song(Wujincollege，Jiangsuradio&TVuniversity，ChangzhouJiangsu213149，China)Abstract：Inthepaper，thestructure，workingmechanismanddesignoftheflyingcrankshearinhotrollingplantareinve~iga-ted，basedonwhichtheautho

3、rmadeadynamicanalysesandoptimization．AfteroptimizationcomputingbasedonMatlab，thecuttinganeandconnectingrodhofizontMvelocitysteadinesshaveallimproved．Throughtheinvestigation，themachineslea-tureandtheinfluenceofalkindsofparameteronworkpieceprocessingarebetterunderstood，whichbenefitalotforthede

4、-signorimprovementofsuchtypeofmachine．Keywords：crank—rockermachine；flyingcrankshear；optimizedesign1引言备参数和工艺参数建立仿真模型，利用MATLAB，对飞剪是剪切机的一种，它的刀片在剪切轧件时是剪切加工过程进行模拟，解决带约束的多目标规划方跟随轧件一起运动的_1J。中国在20世纪5O年代从法，来优化剪切结构。前苏联引进了几台飞剪，1963年我国第一台飞剪设2曲柄摇杆式飞剪的构造计和制造出来了。改革开放以后，逐渐进口欧洲及13曲柄式飞剪由于生产效率高，加工质量好，可以本的飞剪成套设

5、备，走出了一条引进、消化、吸收、仿剪切较厚的轧件等优点，而被大型钢铁企业广泛应制到自主开发的道路。近十几年来，由于计算机可编用，与轧机共同组成轧制线，对轧制后的轧件(钢板)程序控制技术和电子技术的发展，飞剪控制系统变得进行切头(尾)加工。更加灵活和简便。飞剪的控制采用计算机、光电装曲柄摇杆式飞剪剪切机置、位置传感器与主电机进行电器连锁，使其启动和构实际上是一对上下对称的停止非常准确。但由于飞剪技术起步较晚，东西部贫平面四连杆机构，由曲柄、连富差距明显，所以各企业应用的设备也不相同。国内杆和摆杆组成，每个四杆机构现有的曲柄摇杆式飞剪在对轧件头尾整形剪切时，切有一个自由度，即曲柄为

6、驱动口有毛刺、头部弯曲，造成轧件进入精轧机时发生堵杆，如图1所示。困1曲柄摇杆式飞剪钢、飞钢现象，同时刀片也极易损耗J。3剪切机构分析优化剪切机构分析了飞剪的设计要点，并对其进行了运动学分为了确定机器工作过程析。利用分析的结果，对其剪切机构进行了优化设的运动和动力性能，往往要知道机构构件上某些点的计，绘制了经过优化后的剪刃倾角和连杆均匀化曲速度、加速度及其变化规律。对于高速和重型机械，线，为该类型飞剪的设计提供了参考依据。通过对剪其运动构件的惯性力往往很大。在进行动力学分析切过程的仿真分析，可以更好地了解各种设备参数或时，需要首先对机构的速度和加速度进行分析。工艺参数对工件加工

7、质量的影响，为飞剪的设计或改对于多体系统的运动学分析，传统的理论力学是进、设备工艺参数的制定，提供了可靠的参考依据。以刚体位置、速度和加速度的微分关系以及矢量合剪切过程的仿真模拟是利用宝钢热轧车间现场的设成原理为基础进行分析的，而计算多体系统动力学中收稿日期：2010一O8—27作者简介：张晓松(1972一)，男，江苏武进人，讲师，主要从事机械加工、机械强度、装置设计研究方面的工作。·74·设计与制造·机械研究与应用·的运动分析则是以系统中连接物体与物体的运动副4MATLAB编程优化设计为出