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轉發自：工 業 技 術

作（zuò）者：徐震宇

（哈爾濱勞動技術（shù）學（xué）院，黑龍江 哈爾濱 150025）

摘 要 ：高速精衝機的速度較快且精度較高，但由於其（qí）主傳動係統發展存在一種不平衡的慣性力，進而加大整合機械的振動。

通過對3 200 kN 機械式（shì）高速精（jīng）衝機主傳動係統的運（yùn）動學以及動態靜力學展開分析（xī），進而得出主傳動（dòng）機構激振力以及激振力矩（jǔ）隨時間運行所得出的規律。

與此同時，通過優化（huà）動平（píng）衡來對其振動進行控製，抑製了振動響應。

關鍵詞 ：高速精衝機 ；主傳（chuán）動係統 ；動（dòng）平衡優化 ；激振力 ；激振力矩（jǔ）中圖分類號：TG38 文獻標誌碼：A

引言

精衝裝備的設備製造型能較高，可以選擇改變（biàn）他的衝壓工藝來大幅的增強其振動性（xìng）能，如果是因主傳動機構而（ér）導致（zhì）的震動則會大（dà）大地提高其整體性能（néng）。

做（zuò）好振動控製工作，對減小（xiǎo）振動的頻率、增強（qiáng）製（zhì）造精度等方麵有著非常重要的現實意義。

主傳動機構屬於一（yī）種連杆機構，由內部構建在運動的過程中並不是勻速行駛的，但其在（zài）實際運動的過程必不可少的會慣性力運（yùn）動，這樣的目的是為了提（tí）高自身的（de）運動效（xiào）效率，可以很好地向主傳（chuán）動機身進（jìn）行反應。

隨著我國（guó）衝壓設備的高速發展（zhǎn），其慣性力也得到極（jí）大地提升，機身的震動也更加的突出，出現這種震動的原因主要由於機構的慣性力和慣溫鐵液無法直接與底部（bù）相接觸，且鐵液降溫較大，在起初開始澆築時很容易出現反噴情況。

通過上述分析，可以（yǐ）采用以（yǐ）下措施進（jìn）行解決。

首先，對澆道的形狀（zhuàng）進行改變，打破以往垂直形式，改成中空圓柱形，並設置相應的模具（jù），利用成形（xíng）機成形。

這樣做的好處在於：圓形表麵（miàn）積較小且光滑，能夠有效防止出現夾渣現象，同時在剛（gāng）開（kāi）始澆築時，能夠使鐵液直接與底部接觸，減（jiǎn）少鐵液溫度的損耗。

在澆築（zhù）係統運行的過（guò）程中，完成泡沫模型的製作，通過調整（zhěng）預發泡密度的方（fāng）式對表麵（miàn）的粗糙度進行有效掌控。

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

另（lìng）外，在確保強度不變（biàn）的基礎上，盡可能地減少 EPS 泡沫的（de）使用量（liàng）。

圖 1 優（yōu）化前後的激振力和激振力矩對比圖

而（ér）更好地推動滑塊的往複運（yùn）動。

此機構能夠（gòu）很好地減輕電機力矩，對提高自身的運動（dòng）性（xìng）能有著重要的（de）作用，為了提高對（duì）機構的研究，對機構展開了運（yùn）動學以及動態靜力學分析，能夠找出激振力以（yǐ）及激振力矩實際變化（huà）情況。

1.1 機構分（fèn）析

該研究所對此（cǐ）設計（jì）研製了（le）一（yī）個壓力為（wéi）3 200 kN設機械式高速精衝機。

此精（jīng）衝機的滑塊（kuài）行程為 70 mm，衝裁板（bǎn）的（de）厚度為 10 mm。

機構的構成要（yào）素主要包括機架、曲柄、連杆以及滑（huá）塊。

曲柄的主（zhǔ）要作用是（shì）對整個連杆起到一個帶動作用，進位置變（biàn）得更加緊實。

在第一次填砂時，應保持砂的高度與箱體持平，在第二次填砂時，要（yào）起（qǐ）到覆（fù）砂的作用（yòng），確保充足的吃（chī）砂量，采用此種方式能夠（gòu）使鐵包砂缺陷問題（tí）得到有（yǒu）效（xiào）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經被控製在 1 %~2 %。

1.2 動態靜力學分析

在（zài）進行動態（tài）靜力學（xué）分析的過程中，應與一定（dìng）的運動規劃相結合，與主傳動機構的運動水平相（xiàng）結（jié）合，當這 2 個原動件均能夠平穩運行時，構件均呈現剛體，可以不（bú）對構（gòu）件的摩擦以及間隙進行（háng）計算。

由於重力是靜態力，因此（cǐ），即便不計較重力也依（yī）然可以得出不同構件的（de）受（shòu）力情況。

2 動（dòng）平衡綜合優化（huà）

導致壓力機振動的因素有兩大方麵（miàn）：

一是在展開衝壓的時滑塊同模（mó）具接（jiē）觸的過程中的彈性力使（shǐ）得機（jī）構出現振動現象；

二是由於主傳動機構的慣性處於一（yī）種不平（píng）衡狀（zhuàng）態（tài）下所導致的（de）整機振動。

而那些（xiē）高精度的（de）衝（chōng）機，因為其有著較高的抗衝壓工藝，並且三向（xiàng）應力的存在能夠迅速地釋放衝壓（yā）過程中（zhōng）的彈性力，如此一來則會大大降低其震動性，並在實現振動（dòng）控製時，由於某些固定因素所造成的振動是無法進行有效控製的，出現這種現象可以選擇降低傳動機構的不平衡慣性力，進而更好地實現對震動的控製作用。

機（jī）構的動平衡可以劃（huá）分為綜（zōng）合平衡、整體平（píng）衡和（hé）部分平衡，由於（yú）主傳動機構滑塊（kuài）移動副的存在，很多（duō）時候振擺力矩（jǔ）不能夠很好地平衡（héng），因此要想保證其（qí）穩定性就應不斷地提高其質量的配置，這種方式也必然（rán）會提高機構的複雜性，降低其（qí）使用的時間，因此，通過優化動平衡來減輕激振力有著非常顯著的效（xiào）果，但值得注意的是在降（jiàng）低的過程中應做好優化平衡工作，盡量降低激（jī）振力以（yǐ）及激（jī）振力矩。

為了降低數學模型的難度，應做好優化假設工作：

1）假定原動件在運行的過程中始終處於（yú）一種勻速轉動的狀態；

2）將主傳動的所有構造均（jun1）處於一種剛性狀態（tài），並且保證（zhèng）質心同連杆連接（jiē）點都處（chù）於一種連線重合的狀態；

3）構件與構件間之間不用詳細地計算（suàn）出間隙（xì）的距離；

4）不用刻意關（guān）注啟停機和衝壓作用下導致機身出現（xiàn）振動現象；

5）不必過度極段運動構件出現的重力。

2.1

數學模型

2.1.1 設計變量

機構在展（zhǎn）開實踐的過程中，應完（wán）全確認後機構的形式，才能進行優化動平衡的（de）工（gōng）作，其簡化模型也（yě）會決定主（zhǔ）傳動機構的實際質量和（hé）運動構件的質量等，但在假設的過程中質心同連杆的連接（jiē）點明顯重合，對此，應通過不同的運動構件質量及距離來當作其設計的（de）實際變量。

2.1.2 目標函（hán）數

通過上（shàng）述分析草莓视频污在线观看可以看出，激振力同激振力矩在機架帶動下進而更好地作用於機身之中，進而能（néng）夠更好地實現對整機的振動的調整（zhěng）工作，要想改變整（zhěng）機自帶的振動（dòng）性能，在進行動平（píng）衡優化時，最直接的（de）方法就是減輕激振力和（hé）激振力矩，這樣就能改變其振動性能。

2.2 優（yōu）化結果對比分析