第42卷第4期 Vol. 42No. 4
假压技术
FORGING &STAMPING TECHNOLOGY
基于ANSYSWorkbench的八连杆压力机
刚柔耦合模型动力学分析
于涛，张玉娇，王月亮，刘秀杰，张祥华
（山东科技大学机电学院，山东青岛266590）
2017年4月 Apr.2017
摘要：为考虑压力机柔性体部件对机械运动的影响，以八连杆压力机的传动机构为研究对象，使用Pro/E软件对八连杆传动机构进行参数化实体建模，分别应用ANSYSWorkbench软件中的RigidDynamie模块及TransientStructural模块，在对八连杆压力机的传动机构做刚体运动学仿真的基础上，进行该传动机构的刚柔耦合动力学分析，得到压力机传动机构的运动特性曲线和等效应力曲线及分布图。结果显示，主拉杆最大等效应力高于材料许用应力，将下轴孔尺寸优化为69mm后，最大等效应力大大降低，符合主拉杆强度要求。这种方法实现了在同一软件平台中进行刚体运动学和刚柔耦合动力学仿真分析，通过两者比较可得出，刚柔耦合模型更能反映出机构的真实运动情况，
关键词：八连杆压力机刚体运动学分析：明柔耦合动力学分析：传动机构：ANSYSWorkbench DOI; 10, 13330/j. issn. 1000-3940, 2017. 04, 025
中图分类号：TH132
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）04-0143-06
Rigid -flexible coupling dynamics analysis of eight -links mechanical press
basedonANSYSWorkbench
Yu Tao,Zhang Yujiao,Wang Yueliang,Liu Xiujie,Zhang Xianghua
( College of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong University of Science and Technology , Qingdao 266590, China)
Abstract : Considering the influence of the flexible body part of press on mechanical motion, for the transmission mechanism of the eight-links mechanical press, its parametric entity modeling was established by Pro/E software. Then, based on the rigid body kinematic simu-lation of the transmission mechanism of eight-links mechanical press, a rigid-flexible coupling dynamics analysis of the transmission mech-anism was carried out by Rigid Dynamic module and Transient Structural module in ANSYS Workbench software, and the motion charac-teristic curves of the press transmission mechanism and the equivalent stress curve and distribution were obtained. The results show that the maximum equivalent stress of main link is higher than the material allowable stress, after optimization of the lower shaft hole size to 69 mm, the maximum equivalent stress is significantly reduced to fit for the main link strength requirements. Therefore, the rigid body kinematics and rigid-flexible coupling dynamics simulation analysis can be realized in the same software platformn, and the rigid-flexible coupling model can better reflect the true movement of mechanism by comparing two models.
Key words : eight-links mechanical press ; rigid body kinematic analysis; rigid-flexible coupling dynamic analysis; transmission mecha nism; ANSYS Workbench
八连杆压力机适合较薄板料的冲压成形及拉伸成形等工艺，被广泛应用于大型薄板覆盖件的大批量生产中，与早期的曲柄滑块式压力机相比，具有上模具在工作区域运行平稳、在非工作区有急回特
收稿日期：20161215；修订日期：20170220
基金项目：中国煤炎工业协会科技指导性计划项目（MTKJ2012-344)
作者简介：于捧（1972-），男，博士，副教授 E-mail: yutaosang@ 163. com
通讯作者：张玉娇（1991-），女，须士研究生
E-mail: xyjiang@ 126. com 万方数据
性的优点。然而，八连杆压力机的传动系统结构较为复杂，在工作过程中会在一定程度上影响其工作性能。许多学者对八连杆压力机的运动、杆件受力、疲劳、优化等方面做了大量的研究。张进应用 Matlab软件对运动方程进行求解并仿真，将得到的运动曲线与传统曲柄滑块压力机运动曲线对比，得到多连杆压力机的优点。李初哗等[2}应用ANSYS/ APDL开发多连杆机构参数化建模分析和优化程序，通过修改前处理建模部分实现任意机构的参数化建模计算，最后给出连杆机构的优化算例。宋永强[3]