重載鍛造操作機緩沖機理及動態(tài)特性研究.pdf

1、重載鍛造操作機是大型鍛件制造業(yè)中的基礎(chǔ)裝備，關(guān)系著鍛件的制造精度與加工質(zhì)量。隨著大型裝備行業(yè)對大型鍛件的要求不斷提高，鍛造操作機裝備技術(shù)的發(fā)展引起了世界各國的高度重視。因此，開展巨型重載操作裝備的基礎(chǔ)學(xué)科與關(guān)鍵技術(shù)研究，對提升我國制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力和裝備制造技術(shù)水平有著重要意義。鍛造操作機在作業(yè)過程中要完成大車行走、鉗桿升降與俯仰、側(cè)移偏擺、緩沖順應(yīng)、夾持工件等基本動作，這些動作又主要在行走工況、提升與俯仰工況和鍛造工況下實現(xiàn)。其中在

2、鍛造工況下，鍛件受到上砧的打擊時會在極短的時間里發(fā)生彈塑性變形，從而產(chǎn)生巨大的沖擊力，并通過鍛件傳遞給鉗頭、鉗桿、操作機吊掛機構(gòu)等部位，最后由緩沖系統(tǒng)吸收。鍛件尺寸越大、鍛壓速度越高，這種沖擊載荷越突出，操作機就越容易遭到破壞。所以，操作機吸收沖擊載荷的緩沖能力往往是保證使用壽命和安全作業(yè)的關(guān)鍵。本文主要通過以下幾個方面對鍛造操作機的鍛壓與緩沖過程進行了研究：
　?、賹﹀懺觳僮鳈C分別從水平方向與豎直方向的緩沖運動機理進行研究，分析

3、了鍛造工況下操作機的鍛壓與緩沖運動的特點，通過考察工件的變形過程，研究了沖擊載荷下鉗桿的運動學(xué)規(guī)律。
　?、诮Y(jié)合操作機吊掛機構(gòu)的運動學(xué)與動力學(xué)分析，建立了機械部分的剛體動力學(xué)模型；運用經(jīng)典的液壓分析方法和等效的方法，建立了操作機液壓緩沖系統(tǒng)的動力學(xué)模型，再通過數(shù)值計算考察了不同液壓參數(shù)下的緩沖效應(yīng)。
　?、劾肁dams和Matlab軟件建立了操作機的機液聯(lián)合仿真模型，通過對典型鍛壓工況的仿真計算，實現(xiàn)了操作機鍛造過程的聯(lián)合

4、仿真分析，為機械部分與液壓系統(tǒng)的耦合設(shè)計和緩沖系統(tǒng)控制策略的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
　　④在 Abaqus軟件中建立操作機的多體有限元分析模型，通過細(xì)化操作機鍛壓緩沖過程的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了不同自由度下操作機的受力情況，研究了液壓缸的工作狀態(tài)對整機和各構(gòu)件受力的影響。找出構(gòu)件的最大應(yīng)力點，為零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化提供了參考。
　　通過本文的研究，較為詳細(xì)地分析了重載鍛造操作機在鍛造工況下的緩沖機理以及液壓緩沖系統(tǒng)的動力學(xué)特性，為