鋁合金型材沖裁自動(dòng)線關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、基于某沖壓企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際需求，在企業(yè)原有設(shè)備的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一套自動(dòng)沖壓生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)其中的沖壓機(jī)械手和模具等關(guān)鍵部件進(jìn)行開(kāi)發(fā)?；诠に嚪治鐾瓿蓻_裁自動(dòng)線關(guān)鍵部件的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)沖裁過(guò)程的工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)尺度綜合模型的優(yōu)化求解確定機(jī)械手的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)?？紤]多約束條件下，利用參數(shù)化修正梯形運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成機(jī)械手典型軌跡規(guī)劃，最后通過(guò)仿真完成了機(jī)械手理論模型的驗(yàn)證及模態(tài)實(shí)驗(yàn)分析。本文的主要研究成果如下：
　　(1)完成了

2、自動(dòng)沖壓線動(dòng)作流程的描述及關(guān)鍵部件的開(kāi)發(fā)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的預(yù)估，自動(dòng)沖壓生產(chǎn)系統(tǒng)相比手工作業(yè)方式生產(chǎn)效率提高了兩倍以上。
　　(2)通過(guò)Deform仿真和試驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，分析出沖裁間隙、臺(tái)階高度和臺(tái)階寬度對(duì)斷面質(zhì)量有顯著性影響。通過(guò)響應(yīng)面法建立了斷面質(zhì)量的預(yù)測(cè)模型，結(jié)合遺傳算法完成了預(yù)測(cè)模型的修正和工藝參數(shù)的確定,根據(jù)工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果完成了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)果表明修正后的模型對(duì)斷面質(zhì)量的預(yù)測(cè)具有較高的精度,臺(tái)階凸?？奢^大幅度提

3、高光潔率，而對(duì)塌角率和沖裁功影響不大。
　　(3)建立機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和運(yùn)動(dòng)學(xué)反解模型；以雅克比矩陣代數(shù)特征作為運(yùn)動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于剛體動(dòng)力學(xué)模型，提出慣性項(xiàng)、耦合項(xiàng)和電機(jī)全域極限力矩作為動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)；以機(jī)械手的關(guān)鍵參數(shù)為設(shè)計(jì)變量，工作空間和剛度作為約束條件，建立機(jī)械手的尺度綜合優(yōu)化模型；借助非支配排序遺傳算法完成機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。優(yōu)化后機(jī)械手的各向同性、非線性及力矩指標(biāo)有明顯改善。
　　(4)考慮電機(jī)速度和加速度約束，提出