基于内回流行程放大器的压力机设计与研究

摘要

随着现代工业水平的提高,人们对产品的多样性提出了更高的要求,而压力机是现代机械制造业中广泛使用的冲压设备,需要不断对其改进来满足工艺要求。传统的曲柄连杆压力机外观笨重,总体结构不平衡,同时高速旋转的电机、飞轮、曲柄等构件会产生很大的噪声污染。而传统的液压式压力机多数采用一系列的液压控制元件来实现特定的加工要求,但其本身也具有结构复杂、油液易泄露、可靠性低等缺点。
　　本文主要对内回流行程放大装置进行了运动特性、压力损失的理论分析及活塞杆直径的研究。阐述了压力机的工作机理,并通过Matlab、ADAMS软件对形封闭偏心机构的数学模型及几何模型进行位移、速度及加速度的分析。运用有限元分析软件对机身系统进行仿真分析及改进,确定机身系统及整体压力机的最终设计方案。对压力机的零部件进行设计,经过加工装配完成压力机样机的制作。通过搭建实验平台,对压力机的频率、载荷及加工样本图案进行了实验测试,得出压力机样机的公称力为126.7N,输出活塞杆次数为159s.p.m,行程为23mm,其具有高频、小载荷特性并能够对铜、铝等较软材料进行冲压加工。本文设计研究的基于内回流行程放大器的压力机不仅兼具机械和液压的优点,诸如:较高的传动效率、较低的生产噪音、平稳的工作过程等优异性能,还可以实现高频小载荷的个性化和多样化的加工,将对压力机的基础研究与产业化研究产生重要影响。

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第一章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究的主要意义

1.4 本课题的创新内容

1.5 本课题研究的主要内容

第二章 内回流行程放大装置的研究

2.1 行程放大装置分类

2.2 差动回路的速度特性理论分析

2.3 压力损失的理论分析

2.4 差动回路活塞杆直径的理论分析

2.5 本章小结

第三章 内回流行程放大器压力机的分析与设计

3.1 压力机的初步方案设计

3.2 机械机构的数学模型建立及MATLAB仿真分析

3.3 压力机中机械部分运动学仿真分析

3.4 压力机机身的有限元仿真

3.5 压力机具体结构设计

3.6 本章小结

第四章 基于内回流行程放大器压力机的实验研究

4.1 实验系统的建立

4.2 实验过程

4.3 实验结果分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表论文、专利

附录

致谢