[發明專利]一種用于機械壓力機設計的輔助設計及優化方法

有效

• 申請號: 201410653150.2
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104441726A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 葛浩;周文戰;王愛國;喻寶林
• 申請（專利權）人: 一重集團大連設計研究院有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: B30B1/14
• 分類號: B30B1/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種機械輔助設計及優化設計技術，特別是一種用于機械壓力機設計的輔助設計及優化方法。

背景技術

目前，大型機械壓力機是壓力加工的基礎制造裝備，在冶金、汽車、機械、電力、鐵道、航空航天等眾多工業部門占有很重要的地位。隨著我國汽車工業的快速增長，對高精度、高效率的大型機械壓力機的需求不斷增加。以占行業總銷售額68％的汽車沖壓件為例，正以每年25％的速度增長。對于機械壓力機的設計來說，從方案設計計算到相關配套件計算及選型，到關鍵零部件的強度剛度計算，再到最終的工程化圖紙，靠以前的人工計算和繪圖將會占用大量的人力和時間，大大增加機械壓力機的生產周期，增加投資成本。

現有的機械壓力機設計的輔助設計及優化方法都是針對某一部分進行優化或者設計計算，而針對整個壓力機包括各個重要零部件的一整套輔助設計和優化及最后的三維造型設計目前還沒有。

機械壓力機輔助設計及優化設計軟件可以大大縮短設計周期，提高設計的穩定性和質量，節約大量人力和時間成本。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種可提高設計效率和設計質量、節省人力和時間成本、提高經濟效益用于機械壓力機設計的輔助設計及優化方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種用于機械壓力機設計的輔助設計及優化方法，包括以下步驟：

A、首先根據所需機械壓力機的性能參數，選擇機械壓力機的連桿型式，然后根據選擇的連桿型式配合齒輪傳動即得到主傳動型式，把以上性能參數、不同連桿的桿長參數和連桿固定銷軸的位置坐標輸入計算機，通過計算得到滑塊運行的位移、速度、加速度以及壓力機負荷曲線；如果曲線不符合要求，修改各個桿長及固定銷軸位置坐標等參數，直到優化出需要的結果，至此機械壓力機的主傳動參數完全確定；同時實現自動記錄和整理計算結果；

所述的機械壓力機的性能參數包括壓力機的噸位、公稱壓力行程、滑塊行程、滑塊行程次數、最大拉延深度和拉延速度；所述的連桿型式包括四連桿、六連桿、八連桿、十連桿和十二連桿；

所述的曲線不符合要求，包括位移行程不夠、滑塊速度和加速度過快或者過慢、受力負荷過大或者過小；

將各個桿長參數、固定銷軸位置坐標、滑塊位移、滑塊速度、滑塊加速度、壓力機拉伸區的負荷曲線作為主傳動參數；

B、主傳動參數確定后，分別計算選擇需要的配套件型號和性能參數，同時實現自動記錄和整理計算結果；所述的配套件型號包括主電機型號、離合器制動器型號、滑塊減速機型號、移動工作臺減速機型號、主要軸承型號、拉伸墊電機型號和螺栓防松方式；所述的配套件性能參數包括壓力機做功曲線、飛輪放出能量、飛輪制動器性能參數、軸套參數、皮帶參數、拉桿預緊角度、預緊裝置壓力、壓力機偏載曲線、平衡器能力；

C、通過輸入零件的具體參數，自動計算零件的剛度和強度，并自動判斷計算結果是否符合標準要求，所述的零件包括底座、滑塊、上梁、立柱、人字齒輪、主軸、連桿、螺栓、鋸齒螺紋、花鍵和直齒輪，其計算公式主要是參考機械設計手冊以及材料力學里面的計算公式，同時加入實際工作中的經驗調整系數，形成針對機械壓力機設計的經驗公式；同時實現自動記錄和整理計算結果；

D、把所有需要的參數輸入excel軟件，通過excel軟件參數驅動三維繪圖軟件inventor進行三維工程化圖繪制，繪制過程自動進行；

E、把所有需要的參數輸入計算機，自動生成規范的技術文件；

F、把所需要的參數輸入計算機，自動生成規范的技術報價文件。

本發明步驟A-D所述的參數計算和優化主要利用matlab軟件編制程序，并將程序通過matcom軟件轉化為VB和VC都可以識別的動態鏈接庫文件，通過VB或者VC調用動態鏈接庫文件編制簡單實用的軟件界面；通過驅動excel軟件實現自動記錄和整理計算結果；通過excel軟件驅動三維繪圖軟件inventor進行計算機自動三維工程化圖繪制。

本發明的優點如下：