气门摇臂铆接压机的动态仿真方法研究.pdf

《气门摇臂铆接压机的动态仿真方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２０１５年１０月机床与液压Ｏｃｔ?２０１５第４３卷第２０期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２０ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２０?００７气门摇臂铆接压机的动态仿真方法研究何高清，赵柏暄（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥２３０００９）摘要：实际情况中气门摇臂铆接压机构件的变形可能会对铆接精度产生影响，多刚体模型难以满足分析精度要求，因此使用ＡＮＳＹＳ和ＡＤＡＭＳ建立刚－柔耦合虚拟样机模型对铆接压机构件进行动态分析。为解决Ａ

2、ＤＡＭＳ中难以对有物体发生塑性变形的系统进行仿真的问题，使用ＤＥＦＯＲＭ⁃３Ｄ对压铆过程中铆钉变形进行仿真，以得到的“压模载荷－铆钉被压入长度”曲线作为刚度在ＡＤＡＭＳ中建立非线性弹簧力代替铆钉。这种方法使仿真更接近实际，也使仿真结果对铆接压机的控制具有指导意义。关键词：铆接压机；刚－柔耦合模型；虚拟样机技术；动态仿真中图分类号：ＴＰ３９１?７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２０－０１８－３ＤｙｎａｍｉｃＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＶａｌｖｅＲｏｃｋｅｒＰｒｅｓｓｕｒｅＲｉｖｅ

3、ｔｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＨＥＧａｏｑｉｎｇ，ＺＨＡＯＢａｉｘｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｅｆｅｉＡｎｈｕｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｓｏｆｅｎｇｉｎｅｖａｌｖｅｒｏｃｋｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｒｉｖｅｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｍａｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅｒｉｖｅｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｔｈｅ

4、ａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｍｕｌｔｉ⁃ｒｉｇｉｄｂｏｄｙｍｏｄｅｌｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＡＮＳＹＳａｎｄＡＤＡＭＳｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｂｕｉｌｄａｒｉｇｉｄ⁃ｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｍａｄｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｉｔｗａｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｓｉｍｕｌａｔｅａｓｙ

5、ｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｅｄｐｌａｓｔｉｃａｌｌｙｄｅｆｏｒｍｅｄｏｂｊｅｃｔｓ，ＤＥＦＯＲＭ⁃３Ｄｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｄｅ⁃ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｉｖｅｔｉｎｔｈｅｒｉｖｅｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅ“ｄｉｅｌｏａｄ⁃ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｖｅｔ”ｃｕｒｖｅｗａｓｇｏｔｔｅｎａｓｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆａｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｐｒｉｎｇｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅｒｉｖｅｔｉｎＡＤＡＭＳ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｍａｋｅｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｌｏｓｅｔ

6、ｏａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｍａｋｅｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅｒｉｖｅｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ｒｉｇｉｄ⁃ｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｕｐｌｉｎｇｍｏｄｅｌ；Ｖｉｒｔｕａｌｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ４气门摇臂铆接压机是一种对气门摇臂进行铆接的设计承载约为４×１０Ｎ。设备。文中使用虚拟样机软件ＡＤＡＭＳ和有限元软件机构的运行简图如图２所示，伺服电机通过同步ＡＮＳＹＳ，对

7、气门摇臂铆接压机进行动态分析。压铆过带带动减速箱输入轴，减速箱输出轴为丝杠，减速箱程中铆钉发生塑性变形，而ＡＤＡＭＳ中难以对有物体两侧丝杠旋向相反。压铆加载过程中，伺服电机正发生塑性变形的系统进行仿真。为解决这一问题，在转，丝杠螺母座向两侧移动，丝杠螺母座推动铆接摇以往的研究中多使用定值载荷或线性弹簧代替铆钉，臂转动，铆接摇臂推动顶杆移动，压模安装在顶杆端这些做法并不能得到准确的结果，与真实情况差距较部，对铆钉施加载荷，从而实现压铆动作。大。为使仿真尽可能接近真实情况，文中使用ＤＥＦＯＲＭ⁃３Ｄ

8、分析压铆过程中铆钉变形，得到“压模载荷－铆钉被压入长度”曲线，在ＡＤＡＭＳ中建立以此曲线为刚度曲线的非线性弹簧代替铆钉。１铆接压机的结构及工作原理气门摇臂铆接压机的结构如图１所示，主要包括机身、铆接摇臂、直线轴承、顶杆、丝杠螺母机构、一级齿轮减速箱、同步带及带轮、伺服电机等部件，其中机身包括机架、上机身和中梁。气门摇臂铆接压图１气门摇臂铆接压机结构简图（同图２气门摇臂铆接机通常工况下将铆钉双边总共压入１?２ｍｍ，其最大步带及带轮和伺服电机省略）压机运动简图收稿日期：２０１４－０７－２９作者简介：