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轉發自：工業技術

作者：徐震宇（哈爾濱勞動

技術學院，黑龍江 哈爾濱 150025）

主傳（chuán）動機構屬於一種連杆機構，由內部構建在運動的過程（chéng）中並不是勻（yún）速行駛的，但其在實際（jì）運動（dòng）的過程（chéng）必不（bú）可少的會慣性力運動（dòng），這樣的目（mù）的是為了提高自身的運動效效率，可以很好地向主傳動機身進行反應。

隨著我國衝壓（yā）設備的高速發展，其慣性力（lì）也得到極大地提升（shēng），機身的震動也更加的突出，出現這種震（zhèn）動的原因主要由於機構的慣（guàn）性力和慣

溫鐵液無法直接與底部相接（jiē）觸，且（qiě）鐵液降溫較大，在起初開始澆築時很容易（yì）出現反噴情況。

通過上述分析，可以采用以下措施進（jìn）行解決。

首先，對（duì）澆道的（de）形狀進行改變，打破以往垂直形式，改成中空圓柱形，並（bìng）設置相應（yīng）的模具，利用成形機成形。

這樣做的好處在於（yú）：圓形表麵積較小（xiǎo）且光滑，能夠有（yǒu）效防止出現夾渣現象（xiàng），同時（shí）在剛開始澆築時，能夠（gòu）使鐵液直接與底部接觸，減少鐵液溫度的損耗。

在（zài）澆（jiāo）築係統運行的過程中（zhōng），完成泡沫模型的製作，通過（guò）調整（zhěng）預發（fā）泡密度的（de）方式對表麵的粗糙度進行有效掌控。

為了確保鐵液溫度不變，降低鐵液對塗層產生的衝刷力，可根據消失膜鑄造理論，在澆築時借助高溫（wēn）鐵液將 EPS 泡沫氣化處理，以此來減少對鐵液溫度造成的損失。

另外，在確保強度不變的基礎上，盡可能（néng）地（dì）減少 EPS 泡（pào）沫的使用量。

鐵包砂缺陷的防控

在以往經驗的基礎上對振動頻率進行（háng）調（diào）整，利用三維（wéi）振實台，將加速度控製在 1 g~2 g，對於不同鑄（zhù）件（jiàn）來說，可以對振實時（shí）間與頻率進行調整，如若振實的時間不足、頻率較（jiào）低，則會影響最終的振實效果；如若振實時間較長、頻率較高，則會使型砂自身（shēn）變得鬆散。

通過大（dà）量實驗研究能夠得（dé）出（chū），最佳振實時（shí）間為（wéi） 20 s，頻率在 45 Hz~50 Hz，振幅（fú）為 1 mm~1.5 mm，操作方式為首先將底砂加入其中，振實以後再埋（mái）砂，分兩次對（duì）泡（pào）沫模（mó）樣填砂。對於不易進（jìn）砂之處，可加（jiā）入人工力量作為輔助，將型砂填滿、振實，確（què）保每個死角位置都能夠有充足（zú）的砂。

另外（wài），也可以采用樹脂砂預埋填實法，使（shǐ）泡沫模型（xíng）中不易（yì）進砂的性力矩引起的，大大降低了（le）傳動機構的（de）加（jiā）工精度，加劇了設備構件出現破壞的現象，會大大縮短使（shǐ）用的壽命（mìng）。

不利於（yú）延（yán）長使用時間。因（yīn）此，應做好進行動平衡（héng）優化工作進而更好的降低激振力以及激振力矩。

200 kN 高速（sù）精衝機主傳動係統

機構分析

該研究所對此設計研（yán）製了一個（gè）壓力為3 200 kN設機械式高速精衝機。

此精衝機的滑塊行（háng）程為 70 mm，衝裁板的厚度為 10 mm。

機構的構成（chéng）要素主要包括機架、曲柄、連（lián）杆以（yǐ）及滑塊。

曲柄的主要作用是對整個連杆起到一個帶動作用，進位置變得更加緊實。

在第一次（cì）填砂時，應保持砂的高度與箱體持平，在第（dì）二次填砂時，要（yào）起（qǐ）到覆砂的作用，確保充足（zú）的吃砂量，采用此種（zhǒng）方（fāng）式能夠使鐵包砂缺陷問（wèn）題得到有效的解決，目前在飛輪鑄件生產過程中，由於該缺陷導致的廢品率已（yǐ）經被控製在 1 %~2 %。

 結論

綜（zōng）上所述，通過本文的研究能夠得出，在鑄造工業（yè）中對飛輪鑄件進行生產時（shí），由於其壁厚（hòu）較薄、內腔較大，一（yī）旦（dàn）在操作中方式不當很可能出現夾渣、變形、鐵包砂等缺陷問題。通過許多研究證明，采用支（zhī）撐（chēng）筋的（de）方（fāng）式能夠有（yǒu）效克服變形缺陷（xiàn）；

采用密度在 26 g/L~28 g/L 的預發泡，在澆築中將直澆道轉變（biàn）為圓柱形澆道，使鐵液的溫（wēn）度損（sǔn）耗降到最低，使（shǐ）夾渣問題（tí）得（dé）到有效緩解；

對於鐵包（bāo）砂缺陷，通過調（diào）整振實參數、人工輔助埋砂等方式能夠使模樣中各個角落都得到充足的砂，從而使鐵包砂缺陷得到良好的彌補和解決，鑄件的合理率與成品率得到顯著提升。

圖 1 優化前後（hòu）的激振力和激振（zhèn）力矩對（duì）比圖

而更好地推動滑塊的（de）往（wǎng）複運動。

此機構能夠很好地減輕電機力矩（jǔ），對提（tí）高自身的運（yùn）動性能有著重要的作用，為了（le）提高對機構的研究，對機構展開了運動學以及動態靜力學分析，能夠找出激振力以及激振力矩實際變化情況。

動態靜力學分析

在進行動態靜力學（xué）分析（xī）的過程中，應與一定的運動規劃相結合，與主傳動機構的運動水平相結合，當（dāng）這 2 個原動件均（jun1）能（néng）夠平穩運行時，構件均呈現剛體，可以不對構件的摩擦以（yǐ）及（jí）間隙進行計算（suàn）。

由（yóu）於重力是靜態力，因此，即便不（bú）計較重力也依然可以得出不同構（gòu）件的受（shòu）力情況。

動平衡綜合優化

導致壓力機振（zhèn）動的因素有（yǒu）兩大方麵：

一是在展開衝壓的時（shí）滑塊同模具接觸的（de）過程中的彈性力使得（dé）機（jī）構出現振動現象；

二（èr）是由於主傳動機構的慣性（xìng）處於一種（zhǒng）不平衡狀態下所導致的整機振動（dòng）。而那些（xiē）高精度的衝機，因為其有著較高的（de）抗衝壓工藝，並且三向（xiàng）應力的存在能夠迅速地釋放衝壓過程中的彈性力（lì），如此一來則會大（dà）大降低其震（zhèn）動性，並在實現（xiàn）振動控製時，由於某些固定因素所造成的振動是無法進（jìn）行有效控製的，出現這種現象可以選擇降低傳動機構（gòu）的不平衡慣性力，進而更（gèng）好地實（shí）現對震動的控製作用。

機構的動平衡可以劃分為綜合平（píng）衡、整體平衡和部分（fèn）平衡，由於主傳動機構滑塊移動副的存在，很多時候振擺力矩不能夠很好地平衡，因此要想保證其穩定性就應不斷地提高其質量的配置，這種方式也必然會提高機構的複雜性，降低其使用的（de）時間

因此，通過優化動平衡來減輕激振力有著（zhe）非常顯著的效果，但值得注意的是在降（jiàng）低的過程中應做好優化平衡工（gōng）作，盡量降低激振（zhèn）力以及激振力矩。

為了降（jiàng）低數學模型的難度，應做好優化假設工作：

1）假（jiǎ）定原動件（jiàn）在（zài）運行的過程中始終處於一種勻速轉動的（de）狀態；

2）將主傳動的所（suǒ）有構（gòu）造均處於一種剛性狀態，並且保證（zhèng）質心同（tóng）連杆連接點（diǎn）都處於一種連線重合的狀態；

3）構件（jiàn）與構（gòu）件間之間不用詳細（xì）地計算出間隙（xì）的（de）距離；

4）不用（yòng）刻意關注啟（qǐ）停機（jī）和（hé）衝壓作用下導致機身出（chū）現振動現象；

5）不必過度極段運動構

數學模型（xíng）

設計變量

機構（gòu）在展開實踐的過程中，應完全確認後機構的形式，才能進行優化動平衡的工作，其簡化模型也會決（jué）定主傳動（dòng）機構的實際質量和運動構（gòu）件的質量等，但在假設的過程中質心同連杆（gǎn）的連接點明顯重合，對此，應通過不同的運動構件（jiàn）質（zhì）量及距離來當作其設計的實際（jì）變量。

 目標（biāo）函數

通（tōng）過上（shàng）述分析（xī）草莓视频污在线观看（men）可以看出，激振力同激振力矩（jǔ）在機（jī）架帶動下進而更好地作用於機身之中，進而能夠更好地（dì）實現對（duì）整機的振動（dòng）的調整（zhěng）工作（zuò），要想改（gǎi）變整機自（zì）帶的振動性能，在進行動平衡優化時，最直接的方法就是減輕激振力和激振力矩，這樣就能改變其振動性能。

優化結果對比分析

從圖（tú） 1 草莓视频污在线观看不難看（kàn）出，一些原始的結構設計方法在開展（zhǎn）動平衡優（yōu）化時，其質量合（hé）理均勻地分布能夠（gòu）更好（hǎo）地實現對激振（zhèn）力的調整工作，整機激振力（水平方向內）FX 最大（dà）值下（xià）降了近 20 %，周期（qī）絕對（duì）值下降了近 22 %；激振力（豎直方向）

FY 最大值下降了 2 %，每周期絕（jué）對值下（xià）降了（le） 3 %。

從優化後的最終結果草莓视频污在线观看不難看（kàn）出（chū），開展動平衡優化能夠（gòu）最大限度地減輕激振力和激振力矩，還可以降低不平衡慣性力而引發的振動（dòng）效應。

結語

綜上所（suǒ）述（shù），要想提高設備的使用時間，就（jiù）應避免（miǎn）高速精衝機所帶來（lái）的劇烈振動，其大幅度的振動性能不利於提高加工的精（jīng）度，因此，要（yào）想（xiǎng）發現機械式高速精衝機出現（xiàn）振動的重要因素，應做好平衡優化的工作。

該文針對 3 200 kN 機械式高速（sù）精衝機，對其主傳動係統展開了運動學分析以及靜態（tài）動力學分析，得出（chū）了激振力和激振力矩（jǔ）會（huì）因（yīn）時間等因素的改變而導致最終結果的改變的結（jié）論，要想（xiǎng）避免結果出現改變就應不（bú）斷（duàn）提高主傳動機構的質量，進而抑製（zhì）整機出現振動現象。

優化後的激振（zhèn）力（lì）值也有了顯（xiǎn）著地降低，並且，還（hái）可（kě）以對初始激振力矩合（hé）理有（yǒu）效地控製，提高了因不平衡慣性力所導致的振動現象（xiàng）。

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