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冲压设备作为冲压加工主要技术构成(冲压工艺、冲压模具、冲压设备)之一,其先进性决定着产品的质量及生产效率。随着社会进步、对产品需求的多元化,传统的机械压力机已经不能满足加工柔性化、高生产率、节能环保等要求,因此开发新型压力机势在必行。随着大功率交流伺服电机的出现及数控系统的逐渐成熟,出现了以数控系统控制大功率伺服电机直接驱动滑块的压力机。数控伺服压力机正是在这样的背景下诞生。相比传统机械压力机,伺服压力机具有加工柔性好、精度高、生产效率高、噪音小、节能环保、易于维护等优点。本文在对比分析四种传动机构运动特性及对机架有限元分析的基础上,提出了一个开发新型伺服压力机的具体方法,具体的研究内容分述如下:1.研究了250吨传统机械压力机与250吨数控伺服压力机的工作原理及特点。2.采用运动分析软件ADAMS,分析了肘杆式传动机构、对称肘杆式传动机构、对称双肘杆式传动机构、对称三角肘杆式传动机构的运动特性。在设定的条件下,得到了各传动机构构件的位移、速度、受力情况的曲线。对比分析发现,对称三角肘杆式传动机构具有增力特性好、运动平稳、结构刚度高等优点,因此选用对称三角肘杆式传动机构作为250吨伺服压力机的传动机构。3.参考250吨传统机械压力机机架,设计了250吨伺服压力机的机架,并建立了与250吨伺服压力机机架能进行装配的传动机构实体模型。将对称三角肘杆式传动机构的实体模型与所设计的机架进行装配得到了250吨伺服压力机的样机模型。4.采用有限元分析软件ANSYS,对250吨伺服压力机的机架进行了有限元分析,得到了机架在最大静载下的应力及位移分布,得到了机架的固有频率及振型。研究发现:机架在静载下位移最大值出现在横梁支撑轴处,最大值为0.439mm;应力最大值出现在横梁支撑轴处及底座与立柱拐角处,最大值均为197MPa,这小于机架材料Q235A的屈服强度235MPa,机架的整体强度基本满足设计要求;机架的最低模态频率为21.633Hz,远大于滑块的工作频率,此压力机正常工作时不会产生共振。5.鉴于机架静载下最大应力水平较为接近材料的屈服强度,机架的最低模态频率较为接近20Hz(工作人员处于低于20Hz的次声波环境中易疲劳)。本文提出了针对机架结构的从优改进措施,降低了机架的应力水平,经有限元分析校核,改进措施也提高了机架的最低模态频率。