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摘要：板料冲压生产中最常应用的设备就是机械压力机，在重工业快速发展过程中，相应促进了钢铁锻压行业的发展，因此必须提升机械压力机的设计生产效率。此次研究主要是对机械压力机进行参数化设计，结合程序驱动和尺寸驱动设计思路，利用工程约束明确标准件型号和具体尺寸，建立相应的数学模型，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：机械压力机；参数化设计
机械压力机主要是通过滑块机构将电动机转变为直线往复运动，能够对胚料进行加工锻造处理，利用不同冲压工艺将其生产为成品。机械压力机结构简单，并且具有较高的生产率，因此在电子设备领域、机械领域以及国防工业领域得以广泛应用。由于机械压力机属于小批量生产，客户会按照自身需求对锻压机的设计要求提出新的思路，所以必须重新改造设计锻压机。锻压机改造设计通常都是由设计人员完成，会增加人员工作量，还会延长改造时间。由于锻压机部分零件比较相似，因此对该零件实施参数化设计，以此提升设计效果。在工业产业现代化发展过程中，对于加工工件的精度要求也不断提升，因此在设计压力机时必须确保精准度，通过力学角度对关键部件进行优化，以此提升机床产品质量。
1、机械压力机参数化设计
此次所设计的参数化系统包含双柱压力机，机身中部敞开形成两立柱，通过两立柱之间能够将工业废料排出去。双柱曲柄压力机包含机械传动系统、曲柄滑块系统以及电动机飞轮等。按照机械压力机设计特点，设计系统主流程图，如图1所示：
图2 曲柄滑块系统设计流程图
2、机械压力级参数化设计的具体内容
2.1曲轴设计
由于曲轴模型已经设计完成，明确拓扑关系，因此在实施参数化设计时必须提取主参数。由于曲轴在工作期间会出现变形问题，相应改变曲柄颈支撑反力和载荷分布，且中部变形明显大于两端。所以在设计时可以将载荷划分为集中力。并且作用在曲柄臂内侧，按照实验结果建立计算流程。按照实际设计能够看出，纯弯条件与实际结果比较接近，且应力计算值比较接近实际测量值。
由于曲柄的危险界面包括支撑颈端部截面和曲柄颈中央截面。由于曲柄颈中央截面属于弯扭联合作用力，因此针对压力机设备来说，只需要对弯矩作用力进行计算。
在上式中，p表示轴承单位压力。P表示轴承作用压力，表示轴瓦许用单位压力。F表示轴承支撑投影面积。
2.4滑块与导轨设计
提取滑块与导轨主参数和经验尺寸。按照公称力和滑块行程能够明确滑块导轨，当确定上述参数之后，程序会按照数据值在数据库中查询相关数据，以此获取滑块导轨尺寸。
2.5封闭高度调节装置
在设计该装置时，应当明确滑块调节速度，并且对电机类型和参数进行调节，优化选择调节装置传动系统，以此确定参数尺寸。调节装置的传动系统包含皮带、齿轮和蜗杆，属于成型系统。因此不需要实施参数化设计。只需要设计高度调节装置的电机功率、传统系统以及机械效率等。
2.6飞轮参数化设计
机械压力机当中的飞轮主要是对能量进行存储和释放，因此在设计飞轮时需要明确转动惯力，启动时间，轮缘线速度等。飞轮外径和转动速度属于驱动参数。按照现有电机参数，对飞轮转速的不均匀系数进行计算，以此获取飞轮转动惯量，明确轮缘内径设计值，之后获取飞轮惯性张亮和转动惯量，对其线速度进行设计计算。当线速度发大于设计值时，则需要重新设计驱动参数。
2.7机械传动设计
机械传统系统主要包括皮带系统，滚动轴承，齿轮传动系统以及齿轮平健等组成。由于齿轮传动系统是机械压力机的第二级传动系统，因此在设计时需要明确齿轮类型，按照不同类型明确几何参数，并且检验接触强度和弯曲强度。
2.8转轴参数化设计
转轴是带有小齿轮和大带轮，在设计时只需要对轴受力位置的直径进行设计，利用该直径可以明确接触强度和玩弯曲强度。当不满足要求时，则需要加大轴直径。对于滚动轴承设计来说，在转轴上需要安装滚动轴承，在设计之前需要校验轴承的额定负荷。用户选择所需的轴承类型，以此明确型号，之后校验轴承负荷，以此满足要求值。
3、结束语
综上所述，机械压力机的参数化设计必须依靠数据库技术完成，将参数设计结果纳入到零部件性能优化当中，结合数据库和参数设计模块，能够在程度后台实现数据传输。零部件性能分析模块与优化模块均为独立模块，用户需要手动完成数据传递。正是由于在工业产业现代化发展过程中，对于加工工件的精度要求也不断提升，因此在设计压力机时必须确保精准度，通过力学角度对关键部件进行优化，以此提升机床产品质量。
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论文作者:葛列旗
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
标签：压力机论文; 参数论文; 机械论文; 曲柄论文; 飞轮论文; 滑块论文; 齿轮论文; 《防护工程》2019年12期论文;