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1250吨广义肘杆式冷锻压力机设计及仿真

闫兴

  冷锻成形生产效率高,材料利用率高,制品具有高质量、高精度,适合大批量生产,可作为一种最终产品的制造方法,应用前景广泛。国内冷锻精密成形设备制造技术比较落后,基本依赖于进口,冷锻压力机的自主研发,具有重要的理论和实际意义。 肘杆机构很适合冷锻工艺的技术要求,杆系尺寸的选取直接影响到整个压力机的性能。研究肘杆杆系尺寸及误差对滑块运动性能的影响,分析滑块自锁现象;针对运动副间隙对滑块运动性能的影响,设计平衡缸部件,并对平衡载荷及平衡缸在冷锻压力机中不同的布置方式进行研究和对比;计算主要受力零件的可靠性并预估冷锻压力机系统的可靠性。 建立了1250吨肘杆式冷锻压力机三维模型,采用虚拟样机技术进行仿真分析。首先对压力机中使用的广义肘杆负偏置结构进行分析,得到了各杆杆长对滑块运动性能的具体影响系数;分析了杆长误差对滑块下死点位置精度的影响,根据分析结果得到各杆尺寸精度的选取原则;对肘杆机构压力机而言,滑块行程和有效压力行程较大,滑块在上死点有可能发生自锁,分析了其受力情况,提出了结构的改进措施。改进后的分析结果表明,滑块受力情况和运动平稳性有了显著改善,改进后的结构可以满足工作要求。 分析运动副间隙对滑块运动性能的影响,为了减小甚至消除运动副间隙的影响,设计了与滑块部件相关联的平衡缸部件。基于虚拟样机技术,对平衡缸部件的多种布置方案、不同摩擦条件和不同的平衡载荷等工况进行了分析与仿真。根据仿真结果得到了作用不同平衡载荷所需的驱动扭矩,以及平衡载荷对滑块运动精度的影响,给出了平衡缸部件的设计和平衡载荷的选择依据。1250吨冷锻压力机平衡载荷应取滑块各部件总重量1.1~1.2倍,采用合理的偏置角度可显著降低驱动扭矩。 计算了主要受力零件拉杆和销轴的可靠性,并预估了冷锻压力机系统的可靠性。……   
[关键词]:冷锻压力机;肘杆机构;虚拟样机技术;自锁;平衡缸;可靠性
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2012年