多连杆压力机优化设计.pdf

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1、·机械制造·孙昕煜，等·多连杆压力机优化设计多连杆压力机优化设计孙昕煜，孙宇，彭斌彬(南京理工大学机械工程学院。江苏南京210094)摘要：针对某一新型的多连杆高速压力机，进行了运动学分析建模。根据给定的性能指标，基于Matlab编程软件，利用步长搜索法对各杆件的结构尺寸进行优化设计。在优化参数基础上．获得压力机主滑块的位移、速度和加速度曲线，并与传统曲柄滑块机构运动曲线进行了比较，结果表明此多连杆压力机具有下死点附近位移曲线相对平缓，进程和回程速度快等特点，对于工件成型精度和提高加工效率有一定的意义。关键

2、词：压力机：多连杆：优化中图分类号：TH122文献标志码：B文章编号：1671—5276(2015)02—0029．04Matlab．basedOptimizationofMulti．1inkPressesSUNXin—yu，SUNYu，PENGBin—bin(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Thispaperanalyzesthekinema

3、ticsofthemulti-linkpresses．Acco~ingtoitsperformances，thelengthofeachpartisopti—mizedbyusingthestepsearchmethodbasedonthesoftwareofMatlab．Theoptimizedparametersareusedtoobtainthedisplace—ment，speedandaccelerationcurveofthemainslider．Thenthecurvesarecompared

4、withthoseofthetraditionalslider·crankmech-anism．Theresultshowsthatthisconfigurationhasthecharacteristicsofthesmoothcurvenearthelowerdeadpointandhighspeedatappmachingandleavingthelowerdeadpoint．Anditisusefultoimprovetheformingaccuracyoftheworkpieceandthepro

5、cessingeficiency．Keywords：presses；multi—link；optimization随着电子、汽车等产业的飞速发展．市场对于各种精块3和机架一起组成曲柄滑块部分，滑块3的运动通过摆密元器件的需求越来越多，而大量的精密元器件需要冲压杆4和摆杆4传递给连杆6和连杆6，然后连杆6和连杆成型，传统的曲柄压力机由于冲压精度较低，加工效率低6‘带动滑块7做上下往复运动，实现冲压。该机构在不考等缺点，已经不能够满足冲压市场中对于高精密元器件的虑曲柄滑块部分的情况下为对称机构．在进行运动学分析

6、冲压需求。而我国的锻压设备还多为简单的曲柄滑块机时可以考虑只对机构半边进行分析，现取机构的右半边进构，在加T精度和效率上都不能满足生产需求。精密元器行分析件生产线的冲压设备绝大部分还是依赖于进口，这大大增加了我国此类产品的生产成本，降低了在同类产品中的国际竞争力。所以，加快我国高速精密压力机的研究步伐，使有自主知识产权的高速精密压力机装备在线势在必行。多连杆压力机相对于曲柄滑块压力机具有振动小、下死点精度高等特点，更易于实现高速化。本文就是在此研究背景下进行展开，以某一新型多连杆高速压力机的构型为研究目标，

7、对其冲压部分的运动学模型的位移、速度和加速度进行分析．并在给定性能指标和约束条件的基础上，运用Matlab编程软件对各杆件长度进行优化设计。并进行运动学分析。图1高速冲床主运动部分结构简图1压力机运动学模型以曲柄1的旋转中心为坐标原点建立平面直角绝对1．1运动学原理雾昙：轴方向竖直向本文研究的机构构型如图1所示，曲柄1、连杆2、滑基金项目：江苏省“闭式超高速精密数控冲床的研发”科技支撑项目(BE2012174)作者简介：孙昕煜(1988-)，男，硕士研究生，主要研究方向：数控精密高效成形技术与装备。Mach

8、ineBuilding8Automation，Feb2015，44(2)：29-32，45·29··机械制造·孙昕煜．等·多连杆压力机优化设计xB=XA+／2CO802Y：YsinO^州：2：2)J(4)由于曲柄滑块机构是结点正置的曲柄滑块机构，所以：0口由此可以得到连杆2的角位移为：⋯s(一)(5)对02分别求一次和二次导数可以得到连杆2的角速度和角加速度：”-xA‘6：．．：：(7)2=02：=—————()