关于全自动平压平模切机模切机构特性分析及结构优

关于全自动平压平模切机模切机构特性分析及结构优

      随着包装工业的迅猛发展,市场 对高性能模切机的需求量日益剧增。但是,从市场上现有产品来看,国产模切机产品在加工速度、加工精度、工作稳定性和可靠性上都与国外的先进产品存在着较大 的差距,市场大部分被国外产品占有,提高国产模切机产品质量迫在眉睫。模切机构作为模切机的核心部分,其机械运动性能的好坏对模切机的整体工作能力及性能 起着至关重要的作用。因此,对模切机构的工作原理、运动学特性进行深入研究是提高模切机工作能力及性能的关键,对模切机构进行科学、合理的优化设计是提高 我国模切机产品市场竞争力的根本措施。 本课题结合唐山玉印公司的现有某型号模切机产品,对其双肘杆驱动机构进行了系统的运动学理论分析,并基于改善机构的运动学特性及模切工艺质量的目的,建立 了新的共轭凸轮驱动机构设计方案,运用现代设计方法对其结构进行了全面的创新优化设计,在满足模切精度的前提下,将模切机构的工作速度提高到7500转/ 时,并相应提高了模切机的整体工作性能。

       论文的主要工作内容和研究结果有以下几点： 首先,针对现有模型号模切机产品,对其模切机构建立了数学模型,运用了复数矢量法对其运动进行了精准求解,得到了双肘杆各构件的运动方程,并通过 MATLAB编写程序得到了模切机在高工作速度(6000转/时)时机构各杆件的位移、速度、加速度变化曲线图。 根据双肘杆机构的运动特性曲线,得出了影响模切机构性能的主要因素及其影响方式。其中,模切平台、连杆、上肘杆的加速度运动规律对模切机性能的影响至大, 它们在运动过程中所具有的峰值加速度产生较大的冲击载荷,且模切平台的运动规律不符合模切工艺要求。 基于改善机构的运动学特性及模切工艺质量的目的,以模切平台的改进加速度运动规律为设计准则,对双肘杆机构的结构进行了全面优化设计,建立了以共轭凸轮驱 动代替曲柄驱动的设计方案,并通过MATLAB对共轭凸轮机构进行了精准反求设计,并且得到了共轭凸轮的精准轮廓。 

       最后,通过ADAMS对优化设计后的共轭凸轮驱动机构进行运动仿真分析,得到了新机构中各构件的位移、速度、加速度变化曲线,并通过对比发现,共轭凸轮驱 动机构在设计工作速度(7500转/时)时的运动特性更有利于提高机构的运动精度、更符合模切工艺要求,使之结构更加简单紧凑、从而更加有效的提高了模切 机构的工作能力及性能。