高速压力机的振动分析与控制
- 格式:doc
- 大小:16.72 KB
- 文档页数:7
高速冲压模具保养中的振动分析与振动控制随着制造业的快速发展,冲压模具在汽车、电子、家电等行业中扮演着重要的角色。
高速冲压模具的使用频率高、工作环境恶劣,导致振动问题越发严重。
振动不仅会降低模具的寿命,还可能导致产品质量下降。
因此,对于高速冲压模具的振动分析与振动控制尤为重要。
本文将对高速冲压模具振动的原因进行分析,并提出相应的振动控制措施,以期为冲压模具保养提供指导。
1. 高速冲压模具振动的原因分析高速冲压模具振动的原因主要包括以下几个方面:(1) 动态平衡不良:模具零件在运转过程中,由于制造和安装精度不高,往往存在不平衡现象。
这种不平衡会在高速运动时产生振动。
(2) 切削力不平衡:在冲压过程中,切削力不平衡是引起模具振动的重要因素。
切削力在不同方向、不同位置分布不均,导致模具振动。
(3) 轴承磨损:轴承作为冲压模具的重要组成部分,其精度和状态直接影响模具的振动情况。
轴承的磨损会导致模具振动增大。
2. 高速冲压模具振动的影响高速冲压模具振动不仅影响模具的使用寿命,还可能对产品质量产生负面影响。
(1) 寿命影响:振动会导致冲压模具零件产生疲劳破坏、裂纹等问题,进而影响模具的使用寿命,并增加模具的维修成本。
(2) 产品质量下降:模具振动会导致产品的尺寸、形状变化,从而影响产品的质量。
特别是在要求精度高的行业,振动对产品质量的要求更高。
3. 高速冲压模具振动的控制措施为了有效控制高速冲压模具的振动,以下是一些常用的控制措施:(1) 动态平衡:对于动态平衡不良的模具,可采取动平衡修复方法,通过增加或减少质量来实现动态平衡。
(2) 切削力平衡:通过优化冲压工艺和加工参数,尽量使切削力在各个方向均衡分配,降低模具振动。
(3) 轴承维护:定期检查和维护模具轴承,保持其良好的工作状态,防止磨损和松动。
(4) 振动减震:在模具安装时采用减震措施,如橡胶垫片、减震螺栓等,降低模具振动传递。
(5) 加固结构:对于存在刚度不足的模具部件,可通过加固结构的方法提升刚度,降低振动。
高速数控机床的振动问题分析随着科技的不断进步和制造业的发展,高速数控机床在工业生产过程中起着至关重要的作用。
然而,在实际应用中,高速数控机床的振动问题成为影响其加工精度和稳定性的主要因素之一。
本文将对高速数控机床的振动问题进行详细分析,探讨其产生原因和解决方法。
1. 振动问题的原因分析高速数控机床的振动问题主要源于以下几个方面:1.1 结构设计不合理高速数控机床的结构设计不合理是振动问题的主要原因之一。
例如,机床的床身刚性不足、导轨精度不高、切削力传导不均等都会导致机床振动加剧。
1.2 工艺参数选择不当工艺参数选择不当也是导致高速数控机床振动问题的原因之一。
例如,切削速度、进给速度、切削深度等参数的选择过大或过小都会对机床产生不利影响,加剧振动问题。
1.3 刀具磨损与刀具配合不合理不合理的刀具选择、刀具磨损严重以及刀具与工件之间的配合不合理也会导致高速数控机床振动问题的产生。
刀具磨损会导致切削力不均匀,进而引起机床振动。
2. 振动问题的影响高速数控机床的振动问题严重影响了机床的加工精度和稳定性,具体表现在以下几个方面:2.1 加工精度下降振动会导致工件表面的光洁度下降,尺寸偏差增大,从而影响机床的加工精度。
特别是对于精密零件的加工,振动问题更加显著。
2.2 切削工具寿命短振动会导致切削工具的磨损加剧,寿命缩短。
这不仅增加了生产成本,还影响了加工效率。
2.3 机床稳定性差振动问题会使机床整体稳定性下降,从而影响了工作环境和操作人员的工作安全性。
3. 振动问题的解决方法为了解决高速数控机床的振动问题,可以采取以下几种措施:3.1 结构刚性设计优化优化机床的结构设计,提高机床床身的刚性,改善导轨的质量和精度,可以有效减少机床的振动问题。
3.2 工艺参数合理选择合理选择切削速度、进给速度和切削深度等工艺参数,避免过大或过小的选择,以减小切削力对机床的影响,降低振动问题的发生。
3.3 优化刀具选择与配合合理选择刀具,并对刀具进行及时更换和修复,保持刀具的良好状态。
高速精冲压力机的模具振动分析与优化针对高速精冲压力机的模具振动问题,本文将进行分析与优化措施的讨论,以提高生产效率和产品质量。
首先,我们需要了解高速精冲压力机的模具振动原因。
模具振动可能由多种因素引起,包括机械结构刚度、压力机的运动方式、材料性质等。
振动问题对生产效率和产品质量都有着重要的影响,因此需要进行全面的振动分析。
在进行振动分析之前,我们需要使用专业的测量仪器对压力机的振动情况进行测试。
通过测量振动的频率、幅值和相位等参数,我们可以确定振动的特征及产生振动的原因。
同时,还需要对压力机进行全面的检查,包括模具安装是否牢固、机械结构是否存在松动等情况。
在分析模具振动的原因后,我们可以针对性地采取一系列优化措施。
首先,可以通过增加模具的刚性来减小振动。
这可以通过使用更高强度的材料制造模具或加厚模具的结构来实现。
此外,还可以通过增加模具的撑靠点或提高切口的紧密度来增强模具的刚性。
其次,提高压力机的刚度也是减小振动的有效措施。
可以考虑增加压力机的重量或增加压力机运动部件的强度,以提高整个系统的刚度。
此外,还可以采取合适的减振措施,如在压力机的底部安装减振器或使用减振材料进行隔振,以减小振动的传递。
另外,对于振动频率较高的情况,可以采取调频控制措施来降低振动。
通过调整机械运动的频率,使得机械振动的频率与模具振动的频率相差较大,从而减小振动对模具的影响。
这可以通过改变传递装置的传动比例或调整压力机的运行速度来实现。
此外,还可以从材料的角度来改善振动问题。
选择合适的材料以减小振动的传递,例如使用有良好减振性能的材料来制造模具。
同时,减小模具的质量和尺寸也可以起到一定的减振效果。
除了上述的振动分析与优化措施外,还应注意进行模具的日常维护与保养。
定期检查模具的刚性和安装情况,并及时进行修理和调整。
同时,还应保持模具的清洁、润滑,确保正常运行。
总之,高速精冲压力机的模具振动是一个复杂的问题,需要综合考虑机械结构、材料性质等多个因素。
高速精冲压力机的振动与噪音控制技术研究摘要:高速精冲压力机被广泛应用于金属零件的加工制造领域,但其运行过程中常常会产生较大的振动与噪音。
这些振动与噪音不仅会对设备本身造成损害,还会给工作环境和操作员的生产安全和健康带来负面影响。
因此,研究高速精冲压力机振动与噪音的控制技术具有重要意义。
本文通过分析高速精冲压力机的工作原理和振动噪声产生的机理,探讨了振动与噪音控制的方法与技术,并阐述了其在实际应用中的效果与展望。
1. 引言高速精冲压力机是一种常见的金属加工设备,其主要应用于金属零件的冲压成型、冷镦与冷挤压等过程。
然而,随着加工速度的提高以及工作环境和操作员的安全与健康要求的提高,这些机器在运行过程中产生的振动与噪音问题日益突出,亟待解决。
2. 振动与噪音产生的机理高速精冲压力机产生振动与噪音主要是由以下几个因素引起的:机器结构的固有振动特性、冲击力的激励作用、摩擦力与磨损引起的共振效应、失衡和不平衡、润滑不良等。
这些因素的综合作用导致了振动与噪音的产生。
3. 振动与噪音控制的方法与技术为了控制高速精冲压力机的振动与噪音,可以从以下几个方面进行优化与改进:3.1 结构设计优化通过改进机器的结构设计,减小其固有振动特性,降低振动与噪音的产生。
例如,增强机床刚度,优化支撑结构,减少共振频率,使用减振材料等。
3.2 冲击力控制冲击力是产生振动与噪音的主要原因之一,减小冲击力的激励作用可以有效降低机器的振动与噪音水平。
可以通过改变冲击力的作用方式、调整冲击力的大小和作用时间等方法,来控制振动与噪音的产生。
3.3 摩擦力与磨损控制摩擦力与磨损也会引起机器的振动与噪音。
因此,保持机器的润滑状态、提高材料的表面质量、优化配件的设计等措施可以有效地降低摩擦力与磨损的影响,减小振动与噪音的产生。
3.4 动平衡与静平衡技术动平衡与静平衡是减小机器振动与噪音的重要手段。
通过在旋转部件上增加平衡重量或调整重心位置,使机器达到平衡状态,可以有效地减小振动与噪音的水平。
压力机传动装置的振动特性与抑制措施压力机是一种用于将工件进行冷加工的机器设备,广泛应用于金属加工、塑料加工等行业。
而压力机传动装置是压力机中至关重要的组成部分,它的振动特性对于机器的正常运行和工件加工质量有着重要的影响。
本文将围绕压力机传动装置的振动特性和抑制措施展开论述。
一、压力机传动装置的振动特性1. 频率分析压力机传动装置的振动频率是其振动特性的重要参数。
通过对传动装置振动信号的频率分析,可以了解到传动装置的自然频率和共振频率,进而为抑制振动提供依据。
通常,压力机传动装置的振动频率主要包括发动机的主动频率、传动装置的固有频率、载荷频率和共振频率。
2. 振动幅值分析振动幅值是指压力机传动装置在振动过程中的最大位移或速度。
振动幅值主要与传动装置的刚度、质量和激励力有关,振动幅值的过大或过小都会影响传动装置的正常运行和工件加工质量。
3. 振动模态分析振动模态分析是通过分析传动装置在振动过程中的模态特征来了解振动情况的一种方法。
传动装置的不同模态会引起不同的振动模式和振动形态,因此通过振动模态分析可以找到传动装置的振动源,并针对性地采取措施进行抑制。
二、压力机传动装置的抑制措施1. 优化设计在设计阶段,应针对传动装置的结构和材料进行合理的选择和优化,以提高传动装置的刚度和减小质量。
同时,还应考虑降低共振频率,避免共振现象产生。
通过合理的设计,可以减小传动装置的振动幅值,降低传动装置的振动水平。
2. 安装与调整在安装过程中,应严格按照压力机厂家提供的安装要求进行安装,并确保传动装置的中心线与主轴的中心线保持一致。
同时,还需进行充分的调整,确保传动装置各部分的配合间隙正确,以减小摩擦和共振的产生。
3. 振动控制技术利用现代振动控制技术,如主动振动控制技术、自适应振动控制技术等,可以有效地抑制传动装置的振动。
主动振动控制技术通过在系统中加入控制器和执行器,实现对传动装置振动的主动控制。
自适应振动控制技术则能根据实时反馈信号对传动装置的振动进行自适应调整,以达到最佳的振动抑制效果。
大型机械设备的机械振动分析与控制一、引言大型机械设备在工业生产中扮演着重要角色。
然而,机械振动问题一直是大型机械设备长期存在的难题,也是长期困扰着工程师的问题。
机械振动往往会引起机械设备的损坏、噪音污染和生产效率的降低。
因此,进行机械振动分析与控制,对于保障机械工作的正常和稳定,提高生产效率,降低生产成本具有重要意义。
二、机械振动分析1. 概述机械振动是指机械设备在运行时出现的机械振动状况。
机械振动分析是指对机械设备振动现象进行分析,找出导致机械振动的原因,并对其进行解决的一项技术。
机械振动分析可以有效地帮助工程师查找机械设备的故障,实现对故障的快速排查和解决,提高机械设备的工作效率。
2. 分析方法机械振动分析主要采用以下方法:(1)频率分析法频率分析法是将振动信号分解成不同频率成分的一种方法。
通过对不同频率成分的分析,可以找出导致振动的主要频率及其振幅,从而确定机械振动的原因。
(2)时域分析法时域分析法是对振动信号的时间序列进行分析的一种方法。
时域分析法可以确定振动信号的振幅、波形、脉冲形状等特征参数,从而确定机械振动的原因。
(3)模态分析法模态分析法是通过对机械设备的结构进行分析,找出机械结构的振型和频率,进而确定机械设备的振动情况及原因。
模态分析法通常通过有限元分析的方法进行。
三、机械振动控制1. 概述机械振动控制是指采用合适的控制方法,对机械设备的振动进行有效的控制和减小。
机械振动控制可以降低机械设备的噪声污染,减少机械设备的损坏,增加机械设备的工作效率。
2. 控制方法机械振动控制的常用方法包括:(1)启动控制启动控制是指在机械设备启动时,通过控制机械设备的加速度和速度,减小机械设备振动幅度,从而达到减小机械设备振动的目的。
(2)主动控制主动控制是指通过控制机械设备内置的控制系统来控制机械设备的振动情况。
主动控制通常采用电磁感应、压电陶瓷、压电陶瓷阵列等元件,对机械设备运动进行主动控制。
大机组振动原因分析与处理摘要简述了引起大型机组振动的几种原因,并对部分原因以现场实际工作经验为例进行了剖析,附以解决方案,对从事该类型工作的设备管理人员解决现场振动问题,具有一定的借鉴意义。
关键词大型机组;振动;轴承;底脚1 引言大型压缩机组因其单位效率高,在石油化工行业被越来越多的用户使用,而且朝着大型化,模块化的趋势发展。
与此同时,因化工行业连续生产的特殊性,大型机组必须满足长周期、安全、稳定运行的条件。
保证大型机组安全稳定的首要条件则是对大型机组的运行状态进行跟踪监控,并实时做好记录,分析机组的状态是否正常,以此来判断机组是否能够继续运行或者确定机组的检修时间等。
其中,机组状态检测中首要跟踪的参数便是机组的振动、温度等,很多情况下,振动与温度是有关联的。
因此,在测得振动参数后,对比温度参数需要进行深入的分析才能准确判断出原因。
大型机组的振动问题是比较复杂的一个课题,涉及到许多方面。
比如,转子动静平衡不好,联轴器不对中,地脚螺栓存在虚脚,轴承间隙不合适,管线应力等其它非机组本身的附加振动源等。
一个机组振动超标后,首先要找出振动源,并分析排除可能的情况。
有些时候引起振动的原因并不是唯一的,可能存在多项引起振动的原因,这个时候判断问题就比较困难一些,但是只要我们仔细排查,便能最终找到问题所在。
2 引起振动的几种原因现以某厂5台大型制冷压缩机组为例简要分析一下振动产生的原因以及在现场实际排查的过程和最终解决方案。
该厂有汽轮机驱动的离心式制冷压缩机1台,6000V高压电机驱动的喷油双螺杆压缩机4台。
这些制冷压缩机组为聚合反应提供冷媒,鉴于生产的连续性,这五台机组必须同时保持高效稳定的运行。
监测振动对跟踪与分析机组的运行状态至关重要。
振动分为三个方向的振动,水平,垂直,轴向。
这三个方向的振动分别能反应机组的不同状态。
水平方向振动大,一般反应的是机组转子不平衡或者是联轴器对中不好。
垂直振动大则一般反应机组有虚脚,找正不好。
高速压力机关键参数对其振动影响的研究分析【摘要】随着我国经济水平的持续提升和加工行业整体水平的不断进步,高速压力机关键参数对其振动影响受到了越来越广泛的关注。
本文从对高速压力机关键参数进行简析入手,对高速压力机关键参数对其振动的影响进行了分析。
【关键词】高速压力机;关键参数;振动影响在我国工业加工领域中高速压力机始终是其重要的组成部分,而高速压力机的稳定运行离不开关键参数的有效支持,因此在这一前提下对于高速压力机关键参数对其振动影响的进行研究和分析就具有极为重要的经济意义和现实意义。
1 高速压力机关键参数简析高速压力机关键参数有着自身的特点,这主要体现在关键参数特点、关键参数意义、影响因素等环节。
以下从几个方面出发,对高速压力机关键参数进行了分析。
1.1 关键参数特点关键参数有着自身相应的特点。
众所周知高速压力机通常是一种以连续式的高速冲压为运行目的的自动冲床之一,因此在其运行过程中起着重要作用的关键参数往往具有自动、精密、高效的特点。
除此之外,关键参数的特点还体现在其自身具有较强的泛用性和应用成熟性,因此这意味着关键参数作为高速压力机关键的性能指标,往往会直接的影响到冲压件的自身的枕头质量以及模具的具体使用寿命。
1.2 关键参数意义关键参数自身有着重要的意义,由于高速压力机不仅会对邻近的设备和建筑物等产生振动和噪声危害,而且易降低设备精度、受力零件和模具寿命,因此,在高速压力机中设置动平衡机构至关重要。
设计压力机等驱动滑块运转的连杆数最好为偶数(即双点或5点),这样可使水平惯性力得到很好抵消,消除机身产生的扭转倾覆力矩F5G。
高速压力机采用两个旋转方向相反的曲轴则更为理想。
通常来说由于我国零件加工精度和轴承材料仍然处于发展的阶段,因此通过关键参数的有效应用来促进高速压力机的有效运行就有着非常重要的意义。
除此之外,关键参数的意义还体现在其自身的应用能够促进实验对比分析方法等新兴研究方法更加合理的应用,从而能够在此基础上更加合理的分析转速、时间、气压等因素对下死点位置的影响关系。
高速压力机的结构优化与振动控制研究的开题报告一、研究背景高速压力机作为一种重要的加工设备,已广泛应用于汽车、电子、通讯等各个领域。
然而,目前的高速压力机在使用过程中存在着一些问题,如噪音大、振动过大等,这些问题不仅影响了设备的稳定性和可靠性,也会对操作人员的健康造成威胁。
因此,如何优化高速压力机的结构设计和控制系统,以达到减少振动和噪声,提高加工效率和操作安全等目的,成为了当前研究的重要方向。
二、研究内容和目标本课题主要研究高速压力机的结构优化和振动控制问题,旨在降低高速压力机的振动和噪声水平,提高设备的稳定性和可靠性,同时提高加工效率和操作安全性,具体内容包括:1. 对现有高速压力机的结构进行分析和优化,设计出一种结构更加牢固、稳定、抗震性能更好的高速压力机。
2. 开发一种新型的振动控制方法,采用先进的控制策略和控制器,控制高速压力机的振动水平,并且可以在加工过程中实时监测和调整。
3. 建立高速压力机的数学模型,研究影响高速压力机振动的各种因素,如材料、半径、转速等,为高速压力机的振动控制提供理论支持和技术指导。
三、研究方法和步骤本课题主要采用试验研究和数值仿真相结合的方法,研究步骤包括:1. 对现有高速压力机的结构进行分析和优化,采用有限元分析软件进行结构分析,通过修改结构参数,得到一种新的优化结构,提高设备的稳定性和可靠性。
2. 采用振动源分析方法和信号处理技术,对高速压力机的振动进行监测和分析,确定振动源和振动频率等参数,并根据分析结果开发一种新型的振动控制方法。
3. 建立高速压力机的数学模型,研究不同因素对高速压力机振动响应和放置位置的影响,分析振动产生的原因,通过模拟结果改进结构设计,优化振动控制系统。
四、预期成果1. 设计出一种结构更加牢固、稳定、抗震性能更好的高速压力机。
2. 开发出一种先进的振动控制方法,可以显著降低高速压力机的振动和噪声水平。
3. 建立出一套高速压力机的数学模型,为高速压力机的振动控制提供理论支持和技术指导。
高速压力机的振动分析与控制高速压力机的振动分析与控制江宝明,周星源,周玉香,杨洋,裴海涵(扬州锻压机床股份有限公司,江苏扬州225128)摘要:随着电子、通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展,冲压零件的需求量迅速增长,推动了高速压力机的普及应用。
而压力机在运行过程中,不可避免会产生振动和噪声。
本文着重分析高速压力机产生振动的原因及隔振措施,希望对压力机生产商的设计制造提供参考。
关键词:高速压力机;振动;隔振;控制高速压力机具有速度快、精度好、自动化程度高、安全性好等优点,在现代金属冲压加工作业中应用日益广泛。
高速压力机比普通压力机行程次数高,一般在200~1000min-1,因此在运行过程中产生的振动及噪声也相应增加,往往对周围环境造成不利影响。
研究表明,长期在强振动压力机旁工作的人,在生理上会影响消化系统、听觉系统,并导致呕吐、头昏和中枢神经系统紊乱等现象;在心理上则会使人产生疲倦、心情慌乱并对工作产生厌恶感,导致工作效率降低。
压力机振动大,会加大压力机零件之间的摩擦、增大设备的能耗,其本身亦会出现螺栓松动、零件损伤、电气元件失效、模具异常磨损等不良影响,进而缩短设备的使用寿命。
一旦机械压力机出现故障,就会增加维修成本,给企业生产经营造成巨大损失。
同时,压力机振动能量的一部分通过各种构成部件释放到空气中,成为冲压的主要噪声源。
因此控制压力机的振动还可直接降低噪声。
另外,高速压力机的振动还会激起基础振动,并向地表传播,使其他精密设备仪器受到干扰、精度下降。
振动传至附近的居民区,亦会对人的正常生活产生影响。
1 高速压力机产生振动的因素分析1.1 压力机本身的结构因素机械压力机工作部分曲柄滑块结构,由飞轮作为储能元件,飞轮质量分布不均时,在高速运转中必然会产生不平衡的惯性力,即为引起飞轮系统振动的干扰力,造成飞轮系统的振动,再经过支承传递给机身,引起整机的振动。
建立如图1所示的飞轮-横梁振动系统,若飞轮系统的质心a不在回转中心O点而偏一个距离e,假设飞轮系统的质量为m,角速度为ω,则回转时产生的不平衡惯性力F=meω2;垂直方向的分力,即飞轮系统持续不断地产生纵向振动的干扰力S=meω2sinωt,可知S是按正弦规律变化的,其振动为简谐振动。
图1 飞轮-横梁振动系统图1.飞轮2.上横梁根据振动理论,产生振动需要质量和弹性两个因素。
为方便研究,我们将系统简化为如图2所示的质量-弹性系统,将飞轮系统视为质量,将横梁系统视为弹性体。
图2中,O点为飞轮静平衡时质心位置,λ为静止时压下量,k为弹性系数,则有mg=kλ;若图中O1点为质心在干扰力S的作用下又下移距离y后的瞬时平衡位置,则有F=-k(λ+y)。
根据运动基本定律,得到图2 飞轮静平衡力学图令干扰力的最大值S0=meω2,代入式(1)得到转化为二阶常系数非齐次线性微分方程,得到求解得到显然,减小振动的途径为减少干扰力S0,因此一定要对飞轮系统进行动平衡校正试验,并尽量使飞轮系统的回转中心靠近压力机的几何中心。
1.2 曲柄滑块机构的运动因素如图3所示,压力机曲柄滑块机构的速度、加速度和转角有如下的关系:速度V=Rω(sinα+λ/2sin2α);加速度a=Rω2(cosα+λcos2α) 式中:λ=R/L。
图3 曲柄滑块机构简图由上述公式可得:当α=0°时,V=0,a=|amax|,α角增大V随之增大;当α=75~90°时,V=Vmax,a=0;当α=180°时,V=0,a=|amax|。
就是说,曲柄滑块机构在一个工作循环中,其速度和加速度分别按正弦、余弦规律变化,因此曲柄滑块机构在运动中要产生不断变化的惯性力,速度越大,这种惯性力及其变化也越大,即:F=|ma|=|mRω2(cosα+λcos2α)| 显然,在运动的上下死点处惯性力最大,其值为F=|m·R·ω2| 此惯性力是属于运动系统的内干扰力,也会引起压力机的振动。
实践证明,这种振动往往还很严重,不仅影响曲柄滑块机构中零件的强度,而且对机身、轴承、压力机的精度均有影响。
1.3 冲压作业中加工力的因素高速压力机的公称压力行程较小,实际工作行程还要更小,因此压力机在完成冲压零件时呈现出一种短时高峰负荷、长时空载的脉冲冲击负荷特征。
冲裁开始时,冲头与板料接触要有冲击,板料冲穿后会产生失荷冲击,这些均要引起强烈的振动。
根据研究数据,当冲入厚度达到板料厚度的45%左右时,冲裁力升到最大峰值,此时机身、曲柄滑块机构在封闭力系作用下,均要产生弹性变形,其弹性变形量与冲裁力呈线性关系。
而在冲裁的高峰负荷阶段,压力机将积蓄一定的弹性势能,当板料被剪断的一瞬间,冲头突然失荷,压力机积蓄的弹性势能将在极短时间内释放出来而导致压力机产生强烈的振动。
1.4 压力机启动过程及停止过程引起的振动压力机的启动及停止,是通过离合器与制动器交替结合与分离来实现的。
当离合器结合时,要驱使静止的曲柄滑块机构加速运动,此时曲柄滑块机构的惯性力即为飞轮系统的运转阻力,即干扰力,此干扰力必然会引起压力机的振动。
当制动时,从动部分的惯性力对制动器固定盘会产生干扰力,同样会引起压力机的振动,尤其是紧急制动时,这种振动更加明显。
2 高速压力机的振动防止措施2.1 对压力机本身的结构因素引起的振动控制飞轮的不平衡可通过动平衡校正来消除;对曲轴偏心部分及滑块往复运动的不平衡,一般是通过在曲轴偏心曲拐处增加平衡块来抵消。
至于高速压力机,要实现平稳的运动,最好对往复运动部分的质量进行平衡,简单的平衡装置采用对向滑块式结构,复杂的采用摇动式结构。
同时,动平衡机构也可以用来减小或消除压力机在启动过程及停止过程中回转部件加速、减速引起的振动。
平衡机构一般会增加回转部分的惯性矩,因而会破坏机床的停止性能,因此在平衡方案设计时要注意。
2.2 对加工力引起的振动控制在冲压作业中,振动力的大小与压力机的刚度和综合间隙有关。
压力机的刚度大,各连接、运动部分的综合间隙小,则振动小,因此高速压力机一般来说比普通压力机刚度大、综合间隙小。
由于冲压作业是一种苛刻的作业,对一般板材(冲入率38%~60%)进行冲压时,如果考虑到滑块的加速度,可算出其反向负荷约为压力机公称力的30%。
因此,在冲压作业时,冲裁力最好不要超过公称力的70%,这样可大大降低压力机的振动。
2.3 采取必要的隔振系统,延长弹性势能的释放时间在冲压结束的一瞬间,弹性势能迅速释放,必然引起强烈的振动,如果设法使压力机在失荷的瞬间遇到一种阻尼作用,使弹性势能较缓慢的释放,将会大大减小振动。
实践证明在压力机上采用隔振器对减少振动的效果很好。
高速压力机上常采用的隔振器有弹簧阻尼隔振器、橡胶隔振器、空气弹簧隔振器、液压缓冲器等。
弹簧阻尼隔振器是目前工程中使用较为普遍的一种隔振元件,它由螺旋钢弹簧及抗老化的阻尼液和金属壳体、固定垫板、调平钢板等部件构成。
弹簧能为压力机在工作状态时提供给缓冲,降低系统固有频率。
阻尼液能在压力机受到振动干扰和过共振区的情况下瞬间吸收振动能量。
因此弹簧阻尼隔振器具有良好的减振和降噪性能。
3 结论(1)高速压力机的激振力主要为曲柄滑块结构的惯性力和加工力,一般情况下前者大于后者,但激振频率是前者小于后者。
研究表明,当隔振系统的固有频率和惯性激振力频率之比小于1/时,对惯性激振力会有隔振效果,对加工力自然更有隔振效果。
为获得更好的隔振效果,可使隔振系统的固有频率尽可能降低。
(2)高速压力机的行程次数在200~1000次/分钟之间,对于不同的行程次数,应考虑采用不同的隔振方法。
(3)高速压力机隔振是一个比较复杂的问题,在隔振处理时,要根据实际情况,选用合理的隔振方法。
参考文献:[1]何德誉.曲柄压力机[M].北京:机械工业出版社,1981. [2]董康,陈康宁,李天石.机械控制理论基础[M].西安:西安交通大学出版社,2005. [3] 孙明江,王兴松.闭式高速压力机的隔振研究[J].控制工程,2013,(4).[4] 张德峰.高速压力机隔振设计与实验研究[D].南京:东南大学,2009. Vibration analysis and control of high-speed press JIANG Baoming,ZHOU Xingyuan,ZHOU Yuxiang,YANG Yang,PEI Haihan(Yangzhou Metal Forming Machine ToolCo.,Ltd.,Yangzhou 225128,Jiangsu China)Abstract:The reasons for vibration generated by high-speed press have been mainly analyzed in the text, as well as the isolation measures.It is hoped to provide reference for the designand manufacture of the press. Keywords:High-speed press;Vibration;Vibration isolation 中图分类号:TG315.5 文献标识码:A DOI:10.16316/j.issn.1672-0121.2017.02.008 文章编号:1672-0121(2017)02-0028-03 收稿日期:2016-10-27;修订日期:2017-01-06 作者简介:江宝明(1987-)男,工程师,硕士,从事高速冲压设备设计开发。
E-mail:beijing2008chenc@。