重载锻造操作机是大型锻件制造业中的基础装备，关系着锻件的制造精度与加工质量。随着大型装备行业对大型锻件的要求不断提高，锻造操作机装备技术的发展引起了世界各国的高度重视。因此，开展巨型重载操作装备的基础学科与关键技术研究，对提升我国制造业的自主创新能力和装备制造技术水平有着重要意义。锻造操作机在作业过程中要完成大车行走、钳杆升降与俯仰、侧移偏摆、缓冲顺应、夹持工件等基本动作，这些动作又主要在行走工况、提升与俯仰工况和锻造工况下实现。其中在锻造工况下，锻件受到上砧的打击时会在极短的时间里发生弹塑性变形，从而产生巨大的冲击力，并通过锻件传递给钳头、钳杆、操作机吊挂机构等部位，最后由缓冲系统吸收。锻件尺寸越大、锻压速度越高，这种冲击载荷越突出，操作机就越容易遭到破坏。所以，操作机吸收冲击载荷的缓冲能力往往是保证使用寿命和安全作业的关键。本文主要通过以下几个方面对锻造操作机的锻压与缓冲过程进行了研究：
① 对锻造操作机分别从水平方向与竖直方向的缓冲运动机理进行研究，分析了锻造工况下操作机的锻压与缓冲运动的特点，通过考察工件的变形过程，研究了冲击载荷下钳杆的运动学规律。
② 结合操作机吊挂机构的运动学与动力学分析，建立了机械部分的刚体动力学模型；运用经典的液压分析方法和等效的方法，建立了操作机液压缓冲系统的动力学模型，再通过数值计算考察了不同液压参数下的缓冲效应。
③ 利用Adams和Matlab软件建立了操作机的机液联合仿真模型，通过对典型锻压工况的仿真计算，实现了操作机锻造过程的联合仿真分析，为机械部分与液压系统的耦合设计和缓冲系统控制策略的优化提供了理论依据。
④ 在Abaqus软件中建立操作机的多体有限元分析模型，通过细化操作机锻压缓冲过程的拓扑结构，分析了不同自由度下操作机的受力情况，研究了液压缸的工作状态对整机和各构件受力的影响。找出构件的最大应力点，为零部件的结构设计与优化提供了参考。
通过本文的研究，较为详细地分析了重载锻造操作机在锻造工况下的缓冲机理以及液压缓冲系统的动力学特性，为操作机的设计与控制提供了技术支撑。
渝公网安备50022702001048号 )
发表于 2014-2-24 19:30:14