首页> 中文学位 >铝合金型材冲裁自动线关键部件的设计与研究
【6h】

铝合金型材冲裁自动线关键部件的设计与研究

代理获取

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题来源、背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

第二章 冲压自动线关键部件的方案设计

2.1 引言

2.2 冲压件工艺分析

2.3 冲压线动作流程描述及节拍预估

2.4 关键部件的方案设计

2.5 本章小结

第三章 冲裁过程的工艺参数分析及模具结构设计

3.1 引言

3.2 冲裁过程模拟的关键技术

3.3 仿真模型的建立及断裂阀值的确定

3.4 部分因子试验设计

3.5 Box-Behnken试验设计与响应曲面分析

3.6 基于遗传算法的多目标优化

3.7 基于Solidworks的冲裁模具结构设计

3.8 本章小结

第四章 机械手刚体动力学分析与尺度综合

4.1 引言

4.2 机械手运动学分析及性能评价指标

4.3 机械手工作空间分析

4.4 考虑关节柔性的刚柔耦合动力学建模及性能评价指标

4.5 机械手尺度综合

4.6 本章小结

第五章 机械手电机参数校核及轨迹规划

5.1 引言

5.2 电机参数校核

5.3 运动规律的特性指标分析与比较

5.4 路径规划

5.5 本章小结

第六章 机械手动静态特性预估

6.1 引言

6.2 机械手的运动学及动力学仿真

6.3 静刚度分析

6.4 模态及谐响应分析

6.5 本章小节

第七章 结论与展望

7.1 本文结论

7.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果

展开▼

摘要

基于某冲压企业的生产实际需求,在企业原有设备的基础上开发一套自动冲压生产系统,对其中的冲压机械手和模具等关键部件进行开发。基于工艺分析完成冲裁自动线关键部件的方案设计,根据冲裁过程的工艺参数优化结果,完成模具结构设计,通过尺度综合模型的优化求解确定机械手的关键技术参数。考虑多约束条件下,利用参数化修正梯形运动规律完成机械手典型轨迹规划,最后通过仿真完成了机械手理论模型的验证及模态实验分析。本文的主要研究成果如下:
  (1)完成了自动冲压线动作流程的描述及关键部件的开发,通过对生产节拍的预估,自动冲压生产系统相比手工作业方式生产效率提高了两倍以上。
  (2)通过Deform仿真和试验设计相结合的方法,分析出冲裁间隙、台阶高度和台阶宽度对断面质量有显著性影响。通过响应面法建立了断面质量的预测模型,结合遗传算法完成了预测模型的修正和工艺参数的确定,根据工艺参数优化结果完成了模具结构设计。结果表明修正后的模型对断面质量的预测具有较高的精度,台阶凸模可较大幅度提高光洁率,而对塌角率和冲裁功影响不大。
  (3)建立机械手的运动学正解和运动学反解模型;以雅克比矩阵代数特征作为运动学评价指标,基于刚体动力学模型,提出惯性项、耦合项和电机全域极限力矩作为动力学评价指标;以机械手的关键参数为设计变量,工作空间和刚度作为约束条件,建立机械手的尺度综合优化模型;借助非支配排序遗传算法完成机构参数优化。优化后机械手的各向同性、非线性及力矩指标有明显改善。
  (4)考虑电机速度和加速度约束,提出参数化修正梯形的轨迹规划算法,该算法在考虑电机约束条件下,可实现机械手的平滑轨迹规划。利用上述算法完成了机械手的典型轨迹规划,规划结果表明该算法能充分发挥电机的性能,缩短机械手的运行时间。
  (5)利用有限元软件(Ansys)和 ADAMS完成了机械手的动、静态特性分析。静力学分析表明机械手的位移、应力和应变符合要求,刚体动力学分析结果与理论模型分析结果一致,刚柔耦合动力学分析确定了机械手的固有频率。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号