锻造操作机是锻造车间的重要设备,对其进行运动学分析更是实现操作机运动控 制的基础。合理的使用锻造操作机,不仅可以提高产品的质量,更能提高产品的经济效益。我们的技术将对锻造机的各部分机构加以分析,并且对锻造操作机进行仿真计算,找到误差最小的仿真结果,得到提升机构的最优设计参数。
锻造操作机用于夹持锻件配合压机完成锻造工艺动作,不仅是锻造车间实现锻造机械化与自动化的重要设备,也是辅助锻造液压机组的重要设备。近几年来,国内外大量使用锻造机来提升车间的劳动生产率,减少人工劳动量,并提高产品的质量。锻造操作机对锻件锻造质量和机组设备生产效率的提高起着至关重要的作用。
1 运动分析之运动部件 锻造操作机的主要动作基本都是由钳杆和钳子完成的,钳杆移动的动力由动力油缸提供, 操作机承受的最大载荷是在锻造过程中发生的。锻件从塑性变形起被压在锻造主机的砧子间, 变形时其中心线在垂直平面有位移,引起操作机钳头在垂直平面的移动,钳杆架的前悬挂被拉长,使钳杆绕后铰转动,钳杆的位移迫使锻件从钳口向外串动,钳口必有与钳杆转动相应的一 张开量,当钳口张开时,若拉紧机构为机械传动或气动,拉杆或气缸气体将被压缩若拉紧机构为液压传动,油缸内油液将溢入高压管,此段称作塑性变形期。变形结束的瞬时,锻件中心线的移动速度降低,使转动着的钳杆有惯性作用,钳杆将相对于锻件中心线继续下移,最大惯性力在锻造主机上砧突然回程时出现。惯性运动中,系统中拥有的动能大部分用来克服拉紧机构 的制动作用,另一部分转化为前缓冲器的势能,此段称为动荷后效期。
在动荷后效期内,其全部载荷都由钳头杠杆承受,即锻造主机使钳口承受最大的动载荷。回转支承的内外圈分别与台架底板、小车底板用螺栓联接外圈及齿圈。油马达与减速器直联减速器与台架底板用螺栓联接 减速器输出轴外伸端上的小齿轮与回转支承的外齿券啮合。当油马达转动时减速器输出轴外伸 端上的小齿轮则一边自转一边环绕回转支承的外齿圈公转台架便作旋转运动。
锻造操作机的各部分机构构造 锻造操作机之“提升机构”的构型 对大型 DDS 锻造操作机提升机构进行了运动学分析,建立了操作机的运动学模型,在此 基础上运用数值优化方法对其进行了优化设计。设备的回转动作和方筒的伸缩动作都是由低速 大扭矩带内控制动器的液压马达来驱动的在液压管路上设有过载保护起动了缓和、保护机构不受过载破坏的作用。
锻造操作机用来配备 0.5t 以上各种自由锻造压机,主要完成工件的升降、水平送进、回转、减速机选用标准设计提高互换性维修性减速机壳采用自制焊接构件大大增加了减速机壳抗冲击强度提高了使用寿命。对比分析了优化结果与其他不同工况的仿真结果,研究结果表明夹钳在提升过程中其水平方向的误差较小,得到提升机构的最优设计参数。
2 锻造操作机之“悬挂并联机构”的构型 锻造操作机机械系统的装出炉夹钳是我国早期应用的装出炉工具,通过它可以完成几十到上百公斤重工件的装出料作业,它具有结构简单,造价低廉,以及与之配套的室式加热炉制作 成本低,热效率高等优点。但由于这种装出炉方式的自动化程度低,承载能力小,生产效率低,人工操作劳动强度大,安全性差等缺点,现在这种锻造装出料方式已基本淘汰。
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