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摘 要：主要研究了基于Visual Basic 6.0的十杆双动拉延式压力机的运动分析软件的开发,实现了十杆双动拉延式压力机的设计参数化,并且能够进行运动仿真.同时通过运动仿真实时生成内、外滑块的运动特性曲线,让我们能够直观的看出所设置的参数的优劣.
关 键 词 ：参数化设计；运动仿真；压力机
0 前言
双动压力机主要用来拉延形状较为复杂的零件,这种压力机的主要特点是具有两个滑块.外滑块用于压边,内滑块用于拉延,在压紧角内,最理想的状态是外滑块不动,但是该机构的外滑块不可避免的有微小的波动.拉延工艺要求外滑块的波动量为0.03～0.05毫米,像外滑块传动机构这样复杂而要求较高的机构,仅靠人的经验,用传统的作图方法来确定是很困难的,往往使得外滑块的波动量达不到拉延工艺的要求.应此,就必须研究新的方法来改善现代压力机的工艺水平.现代计算机技术的发展刚好能很好的解决这个问题.利用Visual Basic6.0开发出了一种软件,来分析压力机的运动规律和特性,把压力机的杆长等参数设为变量并且允许使用者自行根据需要修改,实现了十杆双动拉延式压力机的设计参数化,并且能够进行运动仿真.同时通过运动仿真实时生成内、外滑块的运动特性曲线,让我们能够直观的看出所设置的参数的优劣.对于压力机的研究和开发必定起到很好的帮助作用.
1.对机构进行运动分析
我们很快就能发现压力机机构由3个四杆机构、1个五杆机构以及2个曲柄滑块机构等六个连杆回路组成.其中,3个四杆机构分别是OABC回路、CDEF回路、FGHO回路；五杆机构是FGnHnAO回路；2个曲柄滑块机构分别是OMN回路和OAHnMn回路.
结合上面的分析,本文利用矢量解析法,分别对组成此十杆双动压力机的每个回路进行分析.建立位移、速度和加速度的矢量方程.确定求解十杆压力机各个铰链点坐标的公式 ,内外滑块位移、速度、加速度计算公式,以及各杆的角位移、角速度和角加速度的计算公式.
2.软件系统结构的总体设计
本软件包含两个模块：运动分析主模块和参数设置模块.
在总体规划阶段,设计了如下几个关键子过程：
①计算子过程――Sub calculate(),用来计算运动分析过程中要用到的一些参数,任意时刻各个铰链点的轨迹坐标,杆的角速度和角加速度,内滑块的位移、速度和加速度,外滑块的位移、速度和加速度等等.
②运动仿真演示的显示子过程――Sub Show1(),通过一个定时器利用基本画图语句line,circle等把任意时刻的压力机机构简图画出来,在图片控件PictureBox1中显示.
④数据结果显示子过程――Sub DataShow(),把任意时刻的数据结果显示在表格控件MlexGrid中.
⑤数据结果绘图子过程――Sub Show2(),把任意时刻的数据结果显示在图片框PictureBox2中.
⑥保存子过程――Sub SeToWord(),把所有的数据结果保存到Word文档中去.
3.参数化设计实例与结果分析
默认参数条件下,驱动杆OA长13mm（这里的参数不是压力机实际长度,只是机构简图里面OA杆的尺寸）,其内外滑块的位移曲线.
在参数设置界面里面设置OA为10mm之后的内外滑块的位移.
通过比较很容易看出来,如果设置OA杆长为10mm外滑块在压紧的时候波动量较小,工艺特性较好.
当然这只是改动了一个参数而已,从这个小例子就可以看出来借助本软件进行十杆双动拉延式压力机的参数化设计是相当方便的.
4.结论
利用Visual Basic 6.0开发的十杆双动拉延式压力机的辅助设计软件不仅能够动态地为我们演示此复杂机构的运动情况,而且可以允许我们在参数设置界面里面修改压力机的尺寸参数,从而实现参数化设计.