【技术实现步骤摘要】
一种压铸机机铰系统的设计方法
本专利技术属于压铸机设计
，具体涉及一种压铸机机铰系统的设计方法。
技术介绍
压铸机是铝、镁、锌等有色金属及其合金压力铸造的基础设备，结构复杂，技术含量高，广泛应用于汽车、航空航天、轨道交通等行业。合模机构由模板和机铰等组成，每个压铸件生产循环周期都伴随着合模机构的一次开合动作，合模机构是压铸机的关键机构。合模机构（锁模机构）的锁模和开模主要通过油缸推动机铰系统，机铰系统将油缸的推力快速扩大，推动模板动作。如图1所示，现有的机铰系统的结构，其结构包括十字头1，与油缸连接，同时十字头通过转轴2与小铰3连接，小铰通过转轴4与勾铰5连接，勾铰通过转轴6与尾板连接，同时，勾铰通过转轴7与长铰8连接，长铰通过转轴9与动型座板连接。机铰系统是典型的多连杆机构，零部件设计不合理导致合模机构的扩力倍数不足，开模和锁模过程冲击大，要实现大的锁模力只能依靠增加油缸推力，增加能耗。另外，机铰系统设计不合理导致开模和锁模花费时间更长，压铸工作效率低。目前压铸机机铰系统的设计主要基于类比设计和经验设计。这种...
【技术保护点】
1.一种压铸机机铰系统的设计方法，其特征在于：/n步骤一，三维建模：采用三维设计软件建立压铸机开模和锁模工况下的合模机构装配体几何模型；/n步骤二，简化压铸机的装配体模型：去除装配体模型中不影响合模机构功能、力学性能以及可以通过运动副简化的非核心部件；简化核心部件中的微观细节结构特征；/n步骤三，对简化后的压铸机装配体几何模型进行离散化：在CAE软件中采用四面体或六面体单元对简化后的合模机构几何模型进行网格划分，设置相对应的材料力学性能参数；设置控制尺寸、雅可比值以及最大和最小角度的网格质量参数；/n步骤四，提取合模机构的载荷及约束关系，建立边界条件及对应的合模机构力学模型...
【技术特征摘要】
1.一种压铸机机铰系统的设计方法，其特征在于：
步骤一，三维建模：采用三维设计软件建立压铸机开模和锁模工况下的合模机构装配体几何模型；
步骤二，简化压铸机的装配体模型：去除装配体模型中不影响合模机构功能、力学性能以及可以通过运动副简化的非核心部件；简化核心部件中的微观细节结构特征；
步骤三，对简化后的压铸机装配体几何模型进行离散化：在CAE软件中采用四面体或六面体单元对简化后的合模机构几何模型进行网格划分，设置相对应的材料力学性能参数；设置控制尺寸、雅可比值以及最大和最小角度的网格质量参数；
步骤四，提取合模机构的载荷及约束关系，建立边界条件及对应的合模机构力学模型：根据压铸机实际工况合模机构受力情况，在模板上部件上施加相应的约束、载荷，同时设置模板与哥林柱、模具、机铰、转轴的接触关系；分别得到合模机构、机铰系统、转轴系统的力学模型；
步骤五，基于有限元法求解，计算合模机构和机铰系统的力学性能：将合模机构和机铰系统的力学模型提交至CAE软件求解器，后处理计算结果得到不同工况下合模机构和机铰系统的应力、位移云图；
步骤六，验证仿真数值模型的准确性和计算精度：通过实验方式测试现有机型的应力/应变与位移量力学参数和锁模力大小，在实验工况与仿真工况相同的条件下，分别验证确定合模机构和机铰系统数值模拟的准确性和计算精度是否满足要求；若满足要求，即得到可靠的合模机构和机铰系统建模模型，执行步骤七；若不满足要求，则返回步骤二重新修改简化模型；
步骤七，评估压铸机合模机构各个模板、哥林柱和机铰系统的强度是否满足要求：根据强度理论和设计要求校核压铸机合模机构各零部件及系统是否满足要求；若满足要求，开始进行机铰系统的详细设计，执行步骤八；否，返回步骤一重新建模；
步骤八，计算合模机构以及机铰系统的刚度系数：根据合模机构及机铰系统的力学性能计算结果，分别计算合模机构和机铰系统的刚度系数；
步骤九，在合模机构三维装配体模型中提取模板、哥林柱、机铰部件与铰轴的空间位置信息、质量、运动关系和水平/垂直方向刚度信息；
步骤十，在多体动力学软件中，建立机铰系统的简化多刚体/柔性体动力学计算模型；
步骤十一，基于运动学方法，仿工况机铰的收、放动作，实现开模和锁模的过程仿真：根据机铰系统的实际运动参数，分别计算由锁模状态到开模状态以及开模状态到锁模状态机铰系统的运动过程；
步骤十二，计算开模/锁模过程机铰系统的扩力倍数和行程比，绘制扩力倍数和行程比的时间历程曲线：对运动学仿真结果进行后处理，用机铰系统输出载荷除以输入载荷即得到扩力倍数，动型座...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华伟，殷术贵，毛璐瑶，郭伟科，施维，吴智恒，
申请(专利权)人：广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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