425型旋压机机械结构改造及机液联合仿真

发布时间：2020-02-12 13:51

【摘要】：数控旋压机是当今生产CNG气瓶的主要设备,利用旋压技术对管件两端进行收底收口,从根本上消除了老式分段焊接方式存在的焊缝质量不稳定、应力集中、强度低等问题,提高了气瓶的气密性和抗压能力,同时也提高了生产效率,降低了生产成本。本课题来源于大连某数控热旋压机制造厂“425型数控旋压机的优化改造”项目。该厂自主设计研发的旋压机设备具有结构紧凑、产品质量好、自动化程度高等优点,其技术水平在国内同类产品中处于领先地位。为了进一步提高产品质量,解决旋压机在使用过程中存在的问题,本文对425型数控热旋压机做如下研究:1、设备机械结构的设计和改造根据经客户长期使用后反馈的信息,对旋压机设备的加热上料装置、分料装置、翻料装置、后定位装置进行改造,从而解决了旋压机设备在使用中存在的一些问题,使设备的性能得到优化。改造方案如下:(1)对加热上料装置的整体结构进行强化,采用转轮代替原来的线性导轨对电磁铁进行传动,增加了设备位置调节的功能。(2)设计了气动机械手分料装置用来代替原来的分料装置。(3)对后定位装置中结构强度薄弱的部件进行了强化处理,并对碟簧油缸的结构重新进行了设计。(4)改变了翻料装置中支架和悬臂支架的连接形式,对翻料装置的位置调节结构重新进行了设计,对悬臂支架的悬臂结构进行了加固。2、模具装置的机液联合仿真分析模具装置是旋压设备的关键部分,其工作状态会直接影响生产出气瓶的质量。当模具装置工作时,旋轮的运动轨迹是由滑动平台的直线运动和工作平台的定轴摆动复合而成。因此这两种运动的配合直接影响到最终的旋压效果。又因为滑动平台对工作平台受力更为复杂且不易用一般形式进行仿真分析,因此采用机液联合仿真的形式对模具装置进行分析。仿真以模具装置为依托,利用三维制图软件Solidworks、动力学分析软件Adams和系统仿真软件MATLAB/Simulink,建立了模具装置的联合仿真模型,得到滑动平台工作时运动轨迹的仿真曲线,并进行理论分析。
【图文】：

旋压机,模板

图 1-1 模板式旋压机图 1-2 旋轮式旋压机并凭借其优惠的价格和完善的售后维护逐渐得到了气瓶生产厂家的认可[14]。1.3 联合仿真技术的研究现状系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的方案进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护和报废活动的一门多学科的综合技术[17-18]。在现代工业中仿真技术多用在产品研发和设备性能评估方面。利用仿真技术搭建设备的虚拟模型，并向模型施加合理的约束、工况从而进行仿真，最终可以得到设备接近与实际的工作状态。通过对仿真结果的分析，可以得到设备的性能参数，从而找出设备可能存在的问题、缺陷。这有助于缩短企业对新产品的研发周期、提高新产品的设计质量，从而提高了企业的市场竞争力。随着科学技术的飞速发展，仿真技术得到了广泛的应用[19-20]。

旋压机,旋轮

图 1-1 模板式旋压机图 1-2 旋轮式旋压机并凭借其优惠的价格和完善的售后维护逐渐得到了气瓶生产厂家的认可[14]。1.3 联合仿真技术的研究现状系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的方案进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护和报废活动的一门多学科的综合技术[17-18]。在现代工业中仿真技术多用在产品研发和设备性能评估方面。利用仿真技术搭建设备的虚拟模型，并向模型施加合理的约束、工况从而进行仿真，最终可以得到设备接近与实际的工作状态。通过对仿真结果的分析，可以得到设备的性能参数，，从而找出设备可能存在的问题、缺陷。这有助于缩短企业对新产品的研发周期、提高新产品的设计质量，从而提高了企业的市场竞争力。随着科学技术的飞速发展，仿真技术得到了广泛的应用[19-20]。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE97

【参考文献】