六连杆压力机优化设计和分析

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1、六连杆压力机优化设计和分析1绪论1.1国内外压力机的发展概况机械压力机作为工程上广泛应用的一种锻压设备，在工业生产中的地位变的越来越重要[1]。多连杆压力机的多连杆机构是现代机械压力内、外滑块普遍采用的工作机构。多连杆驱动的出发点是：降低工作行程速度，加快空程速度，已达到提高生产率的目的。使用多连杆驱动技术的机械压力机，不用改变压力机的工作行程速度，即可达到提高生产率、延长模具寿命并降低噪声的目的[2]。97目前国内的发展现状:进入21世纪以来，中国锻压机械行业通过技术引进，合作生产及合资等多种方式，已经快速地提高了我国的冲压设备整体水平，近年来设计制造的很多产品，其技术性能指标已

2、经能够接近世界先进水平。目前我国制造的多连杆压力机刚性好、精度高、具有良好的抗热变形能力和良好的平衡性，配备高速高精度的送料装置，采取良好的隔声降噪减振措施。不仅能保证良好的性能、质量和可靠性，在设备的成套、生产线和数控化、自动化等方面也有了很大的发展，能开发、设计、制造大型精密高效的压力机。近年来，随着电子技术、自动控制技术的发展和应用，我国多连杆压力机的自动化程度、安全性、可靠性、生产率、产品质量都得到了明显的改善，压力机的制造能力也不断提高。但我国压力机的生产总体规模小，技术创新能力薄弱，数控化程度相对较差，管理水平落后，品总和规格不全，特别是大、高、精类还需国外的供应，另外

3、，我国的锻压设备与发达国家相比结构陈旧，性能较差，机械化程度差。因此，如何继续缩小与国外先进产品的距离仍是我国设备制造企业需要面对的挑战。国外发展现状：国外的多连杆压力机的设计生产制造的专门化、自动化程度越来越高，朝着高速度、高精度的方向发展。其产品的品种和规格齐全，结构新颖，性能，质量，机械化程度好，精度，可靠性高，各种设备的材料利用率、生产率都很高。而且规模大，特别是数控化程度非常好，具有很高的创新水平。加工时，实现了软接触和平稳成型，加工冲击小，故模具的寿命特别长，压力机的行程可以任意设定，曲轴的摆角可调，使其在某一需要的角度内摆动。国外设计者们已经在传统的机械压力机上经过反

4、复试验，设计出一些具有创新的压力机。这些压力机可适应多变的工艺过程，通用性比以往有很大提高，拥有更高柔性。在压力机的传动系统中，采用多连杆机构不但可以使滑块的工作行程保持一个较低的均匀速度，而且能够提高滑块在接近行程和回程的速度，从而缩短滑块的行程循环时间，提高了压力机的行程次数[3]。目前，采用多连杆机构代替一般曲柄连杆机构已成为机械压力机结构发展的重要方向之一。机械压力机采用多连杆机构具有以下优点[4]：(1)当普通压力机和多连杆压力机都在材料的允许拉深速度内运行,多连杆压力机在同样的运动速度时将以更慢的滑块速度接触板料,从而降低撕裂材料的可能性，故降低了噪声和振动,减少了模具

5、内部发热,延长了模具寿命。(2)与普通压力机比较,多连杆压力机只驱动部分的设计不一样,压力机的其他部分仍然是标准的,因此成本可以大大降低。在设计参数内,运动曲线可根据特定工件的需要进行修改。97(3)多连杆压力机拉伸时降低了滑块工作时的速度且速度比较均匀，增加了滑块接近工件与回程的速度，生产效率高。(4)多连杆机构拉伸深度大，在允许的速度内，多连杆压力机的拉伸深度可达320mm，而一般的曲柄压力机只有70mm左右。(5)与技术参数相同的曲柄滑块机构传动的压力机相比，多连杆压力机的曲柄半径和扭矩较小，从而使压力机结构紧凑，总体尺寸减小，减轻了机器的重量对大型压力机的制造具有重要意义。

6、但是多连杆压力机也存在一些缺点，既然多连杆压力机与普通压力机一样，其滑块都要随曲轴旋转运行360度，那么，多连杆运动后的较慢工作行程必须在行程的其他部分进行补偿，即需要通过提高下个行程开始部分和回程的速度来实现补偿；多连杆驱动的另一局限性在于减少了进料循环的可利用时间。即因工作行程占有了较多的时间，留给零件传送或进料的空程时间相对减少了(时间和旋转角度都减少)。尽管通过周密的计划，多工位模零件在工位之间的传送一般都能实现，但传送时间的缩短毕竟是一个需要慎重考虑的主要问题。多连杆压力机又分为六连杆、八连杆、十连杆等不同杆系的压力机，它们具有各自的特点。六连杆机构（图1.1）压力机的特

7、点：这种机构的压力机主要用于较厚钢板的冲孔、落料、成形等冲压工艺；一般用于较大工艺力的冲压工作，如一次冲压工作中完成重型卡车大梁的落料、成形、冲孔等。其主要特点是机身结构紧凑、刚性强，其冲压和工艺力比同类型的曲柄连杆机构的机械压力机大，满负荷的工作区域较长，工作效率高。97图1.1六连杆机构八连杆机构（图1.2）压力机的特点：这种机构的压力机特别适应薄板冲压成型、深拉伸等工艺工作，多用于大型薄板覆盖件的大批量生产，如轿车、面包车、卡车的车顶、门等等。它特别适应于深拉伸