Feb 16, 2022
仿(fǎng)真結果
曲柄旋轉角速度取 600 次(cì) /min,對多連杆機構的運(yùn)動特性進行了仿真,獲取了滑塊的位移(yí)曲線、速度曲線以及加速度(dù)曲線。
為便於比較,構建了具有相同滑塊位移、滑塊行程,上死點位置相同的(de)曲柄連杆線。仿真結果如(rú)圖(tú) 3~5 所示。
以衝壓(yā) 1.2mm 厚的零件為例,定(dìng)量分析多連杆壓力機與曲柄壓力機衝壓過程中的(de)運動學特性。
從圖 3 中可以看出,曲柄連杆(gǎn)機構接觸零件時對應的曲柄轉(zhuǎn)角約為 153°,工作角為 27°,而多連杆機構接觸零件(jiàn)時對應的曲柄(bǐng)轉角約為 131.4°,工作角為 48.6°。
可見,使用(yòng)多連杆機構大幅度地(dì)增加(jiā)了工作角(jiǎo),延長了衝壓過程中的工作時間,有利於減小衝壓過程中的衝擊。
圖 5 比較了兩種(zhǒng)機構的(de)滑塊加速度曲線。
曲柄連杆機構壓力機的滑塊加速度在工作角度範圍內由 44.99m·s-2 逐漸(jiàn)增加到 50.91m·s-2,在非工作角度範圍內最大加速度為 50.91m·s-2,基本(běn)上在一窄(zhǎi)小高水平(píng)範圍內變化。
多連杆壓力機(jī)的滑塊加速度在工作角範圍內由 31.84m·s-2 逐漸減小到 10.69m·s-2,而在非工作角範(fàn)圍(wéi)內達到 - 103.65m·s-2,在工作角範圍較小的滑塊加速度有助於(yú)消除滑塊高速運動(dòng)產生的慣性力對下死點(diǎn)精度的影響,減小衝壓過程中產生的振動。
影響因(yīn)素
在設計杆係結構的時候,可以將曲柄OA的長度設計成(chéng)可以(yǐ)調節(jiē)的,以此增強(qiáng)高速多連杆(gǎn)壓力機的柔性。
如(rú)圖 6~ 圖(tú) 9 所示為曲柄半徑取 20mm、25mm、 30mm、35mm、40mm 時(shí),滑塊的位移曲線、速度曲線、加速度曲線以及不同的曲柄半徑對滑塊(kuài)行程的影(yǐng)響(xiǎng)。
從圖 6 中(zhōng)可以看出,隨著曲柄半(bàn)徑的增加,滑塊的行程不(bú)斷增大,滑塊位移曲線(xiàn)的(de)底部逐漸隆起,這種曲線形態表明(míng),滑(huá)塊在下死(sǐ)點附近出現了波動。
波動量過大(dà)不(bú)利於精密衝壓,因此曲柄半徑從(cóng)圖 8 可以看出(chū),隨著曲柄半徑的增大(dà),滑塊在下死點(diǎn)附近的加(jiā)速度減小,在非工作區域的加速度增大(dà)。
圖 9 為滑塊(kuài)行程隨曲柄半徑(jìng)變化的(de)規律。從圖中可以看出,隨著曲柄(bǐng)半徑(jìng)的增大,曲柄連杆機構滑塊的行程線性增加。
而多連杆壓力機構滑塊的行程增加相對較小。因此,對於多連杆壓力機而言,行(háng)程的增加不能(néng)單靠增(zēng)加曲柄的半徑,而且在結構上也存在一定(dìng)難度。
結論
分析了多連杆壓力機傳動係統的運(yùn)動過程,利用 ADAMS 軟件建立了多(duō)連杆傳動係統的多體(tǐ)運動學模型並進行了運動仿真,同時對(duì)影響滑塊位移、速(sù)度及加速度曲線形態的(de)因素進行了仿真分析,結果表明:
(1) 與曲柄連(lián)杆機構相(xiàng)比,多連(lián)杆機構有利於提高衝(chōng)壓精度和衝壓速(sù)度。
(2) 隨著(zhe)曲柄半徑的增大,滑塊行程逐漸增大,滑塊速度曲(qǔ)線及加速度(dù)曲線表現出相反(fǎn)的變化趨勢。
(3) 曲柄(bǐng)半徑的增加引發滑(huá)塊行程變化不顯著。設計此(cǐ)類多連杆高速精密壓力機時,應綜合考慮上述因素的影(yǐng)響,以便獲得最佳的結構參數。
參考文獻:
[1] 鹿(lù)新建,等.多連杆高速壓力(lì)機(jī)滑塊運動曲線研究[J].鍛壓技術,
2010,(4):90- 94.
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