機(jī)械壓力機(jī)多連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真研究.pdf

1、機(jī)械壓力機(jī)是材料塑性成形中應(yīng)用廣泛的設(shè)備，可進(jìn)行沖壓、擠壓、鍛造等工藝，在汽車、航空、五金等工業(yè)領(lǐng)域起著重要的作用。
　　 作為現(xiàn)代機(jī)械壓力機(jī)普遍采用的工作機(jī)構(gòu)，多連桿機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)拉深、彎曲等各種工藝性能的關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)水平的高低直接影響到工作機(jī)構(gòu)性能的好壞，進(jìn)而影響壓力機(jī)的性能如工作效率，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量等。八連桿機(jī)構(gòu)是其中應(yīng)用較為廣泛的一類，但其優(yōu)化設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，不易得到工藝過程要求的運(yùn)動(dòng)曲線，迫切需要進(jìn)行研究并實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)

2、的優(yōu)化。多連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以最優(yōu)化方法和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，是解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問題的有效工具之一。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段對機(jī)械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，可以直觀地檢驗(yàn)工作機(jī)構(gòu)在工作過程中的運(yùn)動(dòng)合理與否、工作機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間是否發(fā)生干涉等；通過運(yùn)動(dòng)仿真還可以直觀的分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使設(shè)計(jì)的工作機(jī)構(gòu)的功能更加完善。因此，機(jī)械壓力機(jī)多連桿機(jī)構(gòu)，特別是八連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真對合理設(shè)計(jì)機(jī)械壓力機(jī)的工作機(jī)構(gòu)具有重要的意義。
　　 基于對機(jī)

3、械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真的研究現(xiàn)狀的回顧和綜合，以八連桿內(nèi)、外滑塊機(jī)構(gòu)為例，建立起機(jī)械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程的通用數(shù)學(xué)表達(dá)式；通過對工作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)所需要的合理方法進(jìn)行了探討研究，確定采用復(fù)合形法對多連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)、外滑塊的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對機(jī)械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。
　　 對優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體技術(shù)內(nèi)容，例如數(shù)學(xué)模型的建立、目標(biāo)函數(shù)的確定、約束條件的建立、優(yōu)化方法的選擇等進(jìn)行了闡述。對優(yōu)化的主要方法

4、進(jìn)行了對比，確定了八連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。對工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析，建立了工作機(jī)構(gòu)內(nèi)、外滑塊在工作循環(huán)內(nèi)的位移與曲柄轉(zhuǎn)角、速度與曲柄轉(zhuǎn)角、加速度與曲柄轉(zhuǎn)角之間的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式，為機(jī)械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真提供了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
　　 綜合利用復(fù)合形法對八連桿內(nèi)、外滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以特定行程內(nèi)內(nèi)滑塊的速度波動(dòng)最小和特定行程內(nèi)外滑塊位移波動(dòng)量最小為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化后機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)性能比原機(jī)構(gòu)的性能得到了相應(yīng)提高。