卧式冷室压铸机双肘杆合模机构性能分析与优化设计

摘要

压铸成型是金属加工的重要方法之一。而压铸机合模机构的优劣对生产效率以及产品的好坏都有较大的影响。合模机构较小的杆长和与较大的增力比，对于降低能耗、减小压铸机占地面积都有积极的作用。优化设计方法在一定程度上避免了以往对压铸机采用经验、类比以及近似计算等设计方法进行设计时的不准确性。
　　本文采用机构学的方法对目前应用较为广泛的压铸机双曲肘合模机构进行了运动学与力学特性分析，从而系统的建立运动学和力学模型，包括油缸行程、动模板行程、行程比、动模板速度、油缸速度、速度变化系数、合模力、增力比、油缸的推力等，并在此基础上对压铸机合模机构进行优化。
　　在对双曲肘合模机构进行优化设计时，首先将增力比、杆长和作为目标函数，将行程比等目标函数变换为约束条件。然后根据已建立的数学模型，通过分析合模机构中各参数对增力比的影响情况，获得相应的变化关系，从而确定优化设计所需的设计变量。采用线性加权法将多目标优化转换为单目标优化，结合 MATLAB优化工具性中的FMINCON函数对双曲肘合模机构进行优化。通过比较优化前后的结果可知，杆长和降低，增力比变大。
　　结合优化后的参数，运用 PRO/E和ADAMS建立双曲肘合模机构的虚拟样机，进行仿真，获得其运动曲线。观察其运动情况，可知优化后的合模机构依然具有较好的速度、加速度性能。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2 合模机构优化设计

1.3 本论文的主要工作

第二章 双曲肘锁模机构运动学及力学模型的建立

2.1 合模机构的运动原理

2.2 运动特性分析

2.3 力学特性分析

2.4 总结

第三章 压铸机合模机构的优化设计

3.1 双曲肘合模机构的特性分析

3.2 双曲肘合模机构的优化设计

3.3 基于MATLAB的优化

3.4 总结

第四章 PRO/E建立模型导入ADAMS进行仿真

4.1 建立三维模型

4.2 运用ADAMS仿真

4.3 总结

第五章 结论

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢