基于运动仿真的高速精密压力机平衡系统设计.pdf

《基于运动仿真的高速精密压力机平衡系统设计.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、文章编号：1672—0121(2011)04—0032—05基于运动仿真的高速精密压力机平衡系统设计钱功。吴青。楼宇(浙江锻压机床厂，浙江嵊州312400)摘要：通过建立高速精密压力机的数字化模型，对曲柄滑块机构和平衡滑块式动平衡装置作了运动仿真。在运动学分析的基础上，研究了动平衡滑块重量变化与压力机不平衡惯性力周期性变化之间的关系、滑块运动速度变化与不平衡惯性力变化量的关系以及平衡气缸的作用。以直观方便的现代设计手段，探索了高速精密压力机平衡系统的设计方法。关键词：机械制造；平衡系统；高速精密压力机；设计中图分类号：TG3

2、l5．5文献标识码：B1前言在结构上必须采取一些特殊的技术措施才能保证其高速精密压力机是一种自动、精密、高效的锻压平稳运行。本文以浙江锻压机床厂研制的J75—200设备，是电机、电器、电子、仪表、五金等行业进行精型闭式双点高速精密压力机为例，研究动平衡块重密复杂零件大批量生产的理想装备。通常情况下高量变化与压力机不平衡惯性力周期性变化量的关速精密压力机的工作效率是普通压力机的十倍以系、滑块行程次数变化与不平衡惯性力变化量的关上，所加工的制件质量稳定，一致性好，还能显著减系以及平衡气缸的作用，提出了动平衡系统的设计少安全事故的

3、发生，对提高企业的综合竞争力十分方法有利。近年来，国内外高速精密压力机的技术性能和结构，诸如工作速度、冲裁力、刚性、导向机构、惯性2建立数字化功能样机力平衡、柔性化、噪声和振动的抑制等方面得到了迅J75—200型闭式双点高速精密压力机机身采用速发展。分体式框架结构，由上梁、左右立柱、底座组成。机器通常情况下，当滑块行程次数达到200spin以分体连接方式采用了四根拉紧螺杆液压预紧技术，上时，如果回转部件和往复运动部件动态平衡不良，采用了四点支撑式偏心轴结构，曲柄滑块机构为结曲柄滑块机构在运动时产生的不平衡惯性力变化，点正置形

4、式，滑块通过两根导柱与连杆相连接，滑块均会使机身摇晃、振动和噪声加剧、滑块下死点动态四周导向采用直线滚珠导柱和合金铜衬套复合结精度变差等，导致机床无法正常工作，影响工件质构，配置了平衡滑块式动平衡机构，还配有一套平衡量、模具和机床的使用寿命。所以，高速精密压力机缸系统。机器外形照片如图1所示。主要技术指标：公称力2000kN；行程次数200～400spm；滑块行程收稿日期：2011-04—2130ram；最大装模高度420mm；装模高度调节量作者简介：钱功(1963一)，男，工程师，从事机械压力机设计研究50mm；机器重量4

5、0t。-—-Movementanalysisoftheelbowpoletypeservopress800．o06oo．OO／／，、＼400．0o／＼l200．00簧o．00⋯⋯—、⋯^＼言窨蓉客窘兽鲁鲁宝三2盘耋旧0、。000000000000c-200．00＼／—400．0O＼／一600．o0—800．0O时间，s图1J75—200型闭式双点高速精密压力机图3滑块Y方向运动速度在进行数字化虚拟样机的三维建模和装配时，30000需要充分考虑该数字化模型能够真实反映实际IF_程／^＼20000原型机的行为特征，使得该数字化模

6、型能够在进行机械系统运动学与动力学性能分析的同时，其仿真g10000／＼结果还可以用于模态分析、疲劳分析、典型零件的有／＼0限元分析和／~,4设计。尽量减少对圆角、孔、密封槽口}耋鸯萤重量謇量墨虽呈)000000000000C等部位的压缩或简化，除非它们在零件网格的过程-10000中失败导致无法进一步开展零部件的有限元分析。／＼—2o0O0应该赋予零件正确的材料属性以保证分析结果的正一／／确性，在仿真条件设定时应注意重力方向。时间／s图4滑块Y方向加速度3动平衡块重量变化与不平衡惯性力变化量的关系发生于曲轴转角为90o和27

7、0。位置，滑块竖直方向设定数字化样机的工作条件：在滑块底面固定最大运动加速度27053mm／s，分别发生在上死点和重量为lO00kg的上模，配制的平衡滑块初始重量为下死点位置。1305kg，排尽平衡缸内的压缩空气，使得平衡缸拉力滑块、平衡滑块、连杆、偏心轴等运动机构的不为零，机床在空运转的条件下以行程次数400min～，平衡惯性力(即等效惯性力)通过曲轴作用于上梁轴滑块从上死点开始运动，竖直向上的方向为正方向。承座，等效惯性力的大小可以认为由固定值与变化运行Simulation软件后，求得滑块在竖直方向的位量组成。不平衡惯性

8、力的固定值在高速精密压力机移、速度、加速度。如图2、图3、图4所示。启动、停止或速度突变时会引起机身的振动，在滑块上述仿真结果表明，滑块在竖直方向(y方向)工作速度稳定后，等效惯性力的固定值部分对压力的位移值为30mm，也就是滑块行程长度。滑块竖直机的振动几乎没有影响。引起压力机上下振动的