Анализ перемещения наружного ползуна пресса двойного действия

  • Почекуев Евгений Николаевич Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) https://orcid.org/0000-0002-7952-3394
  • Путеев Павел Александрович Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) https://orcid.org/0000-0001-5719-1651
Ключевые слова: листоштамповочные прессы двойного действия, наружный ползун, кинематический анализ, задача условного экстремума, моделирование в САПР, циклограмма, многозвенный механизм

Аннотация

Формообразование сложных листовых деталей производят на прессах двойного действия, в которых для прижима заготовки используется наружный ползун. Качество листовых деталей зависит от многих факторов, в том числе и от параметров оборудования. В процессе вытяжки изделия наблюдаются смещения наружного ползуна в течение его выстоя относительно плоскости прижима. Смещения обусловлены кинематикой многозвенного механизма пресса двойного действия. Перемещение наружного ползуна в процессе выстоя приводит к изменению величины прижима и, как следствие, к складкообразованию. С целью определения величины кинематического смещения наружного ползуна в процессе выстоя проведен анализ кинематики многозвенного механизма пресса. Для этого в работе предложена математическая модель кинематики пресса двойного действия. Была построена электронная каркасная модель рабочих частей, проведен ее кинематический анализ на базе системы автоматизированного проектирования NX компании Siemens PLM Software. Получена циклограмма перемещения наружного ползуна, найден интервал угла поворота кривошипа, при котором наблюдается качание. На данном интервале отмечаются несколько локальных экстремумов. Для нахождения точного значения смещения ползуна в нижнем положении была построена система нелинейных уравнений перемещения. Такая система не имеет аналитического решения, поэтому ее решение будет найдено численным образом. Для полученных точек локальных экстремумов найдены решения нелинейной системы и получены экстремальные значения смещения с помощью программного комплекса MATLAB. Установлено, что настройку величины зазора между прижимом и матрицей для предотвращения складкообразования следует производить с учетом кинематического смещения наружного ползуна в процессе выстоя, которое может составлять до 1/3 от толщины заготовки лицевых деталей автомобиля.

Биографии авторов

Почекуев Евгений Николаевич, Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия)

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Путеев Павел Александрович, Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия)

старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Литература

Почекуев Е.Н., Шенбергер П.Н. Повышение качества крупногабаритных заготовок на основе моделирования разделительных операций в последовательных штампах // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2018. № 2. С. 27–31.

Почекуев Е.Н., Скрипачев А.В., Шенбергер П.Н. Системное проектирование последовательных разделительных штампов вырубки листовых заготовок // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 1. С. 170–177.

Wifi A., Mossalam A. Some aspects of blank-holder force schemes in deep drawing process // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2007. Vol. 24. № 1. P. 315–323.

Балаганский В.И., Галахов А.Д., Юрухин Б.Н. Об оптимальном проектировании исполнительных механизмов прессов двойного действия // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. № 7. С. 10–12.

Киселев В.П., Балаганский И.Г., Некрасов И.К. Определение размеров звеньев механизма привода наружного ползуна однокривошипного пресса двойного действия // Кузнечно-штамповочное производство. 1977. № 9. С. 32–33.

Катков Н.П. Расчет кинематических параметров механизма прижимного ползуна пресса двойного действия // Кузнечно-штамповочное производство. 1971. № 5. С. 28–30.

Mukasheva A., Japayev S., Abdraimova G., Kyrykbaev B., Kozhamberdiyev K., Uskembayeva B., Zhauyt A. A dynamic analysis of six-bar mechanical press // Vibroengineering Procedia. 2017. Vol. 13. P. 249–254.

Явтушенко А.В., Явтушенко А.В., Васильченко Т.А. Кинематический анализ исполнительного механизма вытяжного пресса // Обработка материалов давлением. 2016. № 1. С. 265–272.

Головин А.А. Проектирование сложных рычажных механизмов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995. 76 с.

Абдраимов Э.С., Джуматаев М.С. Шарнирно-рычажные механизмы переменной структуры. Бишкек: Илим, 1993. 177 с.

Манжосов В.К., Петрова Т.Е. Моделирование движения кривошипно-коромыслового механизма при неидеальных связях // Автоматизация процессов управления. 2015. № 2. С. 101–108.

Манжосов В.К., Петрова Т.Е. Передача движения в кривошипно-коромысловом механизме // Вестник Ульяновского государственного технического университета. 2013. № 1. С. 20–23.

Li H., Zhang Y. Seven-bar mechanical press with hybrid-driven mechanism for deep drawing; Part 1: kinematics analysis and optimum design // Journal of Mechanical Science and Technology. 2010. Vol. 24. № 11. P. 2153–2160.

Xiao S., Song M., Zhang Z. Dynamic analysis of slider-crank mechanism with clearance fault // Vibroengineering Procedia. 2019. Vol. 29. P. 12–17.

Зиборов К.А., Мацюк И.Н., Шляхов Э.М. Решение векторных уравнений кинематики механизмов с помощью программы Mathcad // Теория механизмов и машин. 2008. № 1. С. 64–70.

Li M., Liu H., Li F., Xiao M. Kinematics Analysis and Optimization Design of Multi-Link High-Speed Precision Press // International Journal of Performability Engineering. 2018. Vol. 14. № 11. P. 2798–2807.

Lu X. Kinematics Analysis of Multi-link Mechanism for Miniature Servo Press Based on Matlab // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 207. P. 02006.

Wang S.-S., Yao J.-L., Zhang X.-G., Zheng X. Kinematic analysis of multi-link mechanical press based on rigid-flexible coupling model // Mechanics and Architectural Design. Suzhou, 2017. P. 95–101.

Zheng, E.L., Zhang, H., Zhu, Y. Dynamic Modeling and Simulation of Flexible Multi-link Mechanism including Joints with Clearance for Ultra-precision Press // Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery. 2017. Vol. 48. № 1. P. 375–385.

Peng Y., He Y., Li Z. Study on the bottom dead center accuracy of multi-link press machine composed of series four-bar linkage // Journal of Machine Design. 2016. Vol. 33. P. 91–100.

Опубликован
2020-06-27
Выпуск
Раздел
Технические науки