高速壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與振動(dòng)控制研究.pdf

1、高速壓力機(jī)工作時(shí)不用人工進(jìn)料，而將原材料或半成品自動(dòng)送進(jìn)模具進(jìn)行加工，具有高效自動(dòng)、高精度的特點(diǎn)，因而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。與普通壓力機(jī)相比，高速壓力機(jī)在設(shè)計(jì)、制造上有更高要求，其不僅要有良好的靜態(tài)性能(即強(qiáng)度、剛度)，而且設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能也成為其整體性能的重要構(gòu)成，所以傳統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)已不能完全滿足高速壓力機(jī)的工程要求。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，將發(fā)生明顯的噪音和振動(dòng)，嚴(yán)重影響壓力機(jī)的工作效率、加工精度和模具的壽命。
　　

2、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為壓力機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)壓力機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生不平衡慣性力，該慣性力通過曲柄作用在機(jī)身上，伎機(jī)器和支承機(jī)器的地面產(chǎn)生振動(dòng)。本課題在對(duì)開式高速精密壓力機(jī)研究和分析的基礎(chǔ)上，著重對(duì)慣性力引起的振動(dòng)進(jìn)行研究，本文旨在對(duì)高速壓力機(jī)的慣性力進(jìn)行控制，以達(dá)到有效控制高速壓力機(jī)的振動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)高速壓力機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)而成的新型高速壓力機(jī)進(jìn)行各方面的模態(tài)、優(yōu)化與動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，并且對(duì)生產(chǎn)樣機(jī)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，為壓機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)和減振隔振設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和實(shí)際參考模型。
　　 論文主要研究內(nèi)容為：
　　 (1)建立了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型，用解析法對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，從而求出其作用在機(jī)身上的等效慣性力的變化規(guī)律。
　　 (2)首先根據(jù)對(duì)高速壓力機(jī)慣性力規(guī)律，設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力平衡裝置；其次，用三維CAD軟件SolidWorks和多剛體動(dòng)力學(xué)分析軟件COSMOS/Motion建立了高速壓力機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的多剛體動(dòng)

4、力學(xué)模型，并對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。
　　 (3)利用SolidWorks軟件建立了高速壓力機(jī)的模型，在確定機(jī)床結(jié)合部的等效動(dòng)力學(xué)參數(shù)后，建立了正確的高速壓力機(jī)的有限元模型，并按照實(shí)際工況對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，得出其固有頻率與相應(yīng)的振型。
　　 (4)在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)高速壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)高速壓力機(jī)機(jī)身部分尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)化，以機(jī)身的最小質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)。機(jī)身一階固有頻率為約束變量，機(jī)身部分設(shè)計(jì)尺寸為優(yōu)