成型机的机身框架结构怎样设计才能最大程度减少振动对成型精度的影响？
2024-12-10 17:19:30
- 材料选择
- 材料的阻尼特性：选择具有高阻尼特性的材料来制造机身框架是减少振动的重要因素。例如，铸铁具有良好的阻尼性能，能够有效地吸收和耗散振动能量。在铸造机身框架时，由于铸铁内部的石墨结构可以起到减震的作用，所以在受到外界振动干扰时，振动波在铸铁材料内部传播过程中能量会被大量吸收，从而减少传递到成型部位的振动。此外，一些复合材料，如纤维增强树脂基复合材料，通过合理的纤维排列和树脂配方设计，也可以获得较好的阻尼性能，用于机身框架制造能够有效减轻振动。
- 材料的刚度和强度：机身框架材料还需要有足够的刚度和强度。高强度钢是一种常用的材料，它能够承受成型过程中产生的各种力，并且在保证结构强度的同时提供足够的刚度。例如，在注塑成型机的机身框架设计中，使用高强度钢可以防止因模具开合等动作产生的冲击力导致机身变形。刚度足够的机身框架能够减少自身的振动响应，因为在相同的激振力作用下，刚度高的结构变形小，振动幅度也相应较小。
- 结构设计优化
- 整体结构的稳定性：设计机身框架时，要注重整体结构的稳定性。采用箱型结构或框架 - 箱型组合结构是一种有效的方式。例如，对于大型冲压成型机，机身框架可以设计成箱型结构，其内部的封闭空间能够增加结构的抗弯和抗扭能力。这种结构在承受成型过程中的垂直压力和水平冲击力时，能够保持较好的稳定性，减少振动。同时，在框架的连接部位采用加强肋或角撑板进行加固，进一步增强结构的整体性，防止局部振动的放大。
- 质量分布与惯性矩设计：合理设计机身框架的质量分布和惯性矩可以减少振动。将较重的部件（如电机、传动装置等）尽量布置在机身框架的底部或靠近支撑点的位置，以降低机身的重心。例如，在压铸成型机中，将液压系统和压铸单元的主要质量部分放置在机身底部，这样可以增加机身在垂直方向的稳定性。同时，通过调整机身框架的形状和尺寸，增大其在关键方向的惯性矩。惯性矩大的结构在受到振动干扰时，其响应速度会变慢，振动幅度也会减小，从而有利于提高成型精度。
- 隔振措施应用
- 弹性隔振元件的使用：在机身框架与地面或其他支撑结构之间安装弹性隔振元件是减少振动传递的有效方法。常用的隔振元件有橡胶隔振器、弹簧隔振器和空气弹簧隔振器。橡胶隔振器具有良好的阻尼性能和一定的弹性，能够在高频振动下有效地隔离振动。例如，在小型塑料成型机中，在机身底部安装橡胶隔振器，可以吸收机器运转过程中产生的微小振动，防止其传递到工作台上影响成型精度。弹簧隔振器则适用于承载较大重量的机身框架，其弹性系数可以根据机身重量和振动频率进行选择，以达到最佳的隔振效果。空气弹簧隔振器具有可变刚度和阻尼特性，在一些对隔振要求较高的精密成型机中应用广泛。
- 主动隔振系统的考虑（可选）：对于对成型精度要求极高的场合，可以考虑采用主动隔振系统。主动隔振系统通过传感器检测机身的振动信号，然后利用控制器和执行器（如电磁驱动器或压电驱动器）产生与振动方向相反的力来抵消振动。例如，在光学镜片成型机中，微小的振动都可能导致镜片的成型精度下降。采用主动隔振系统可以实时监测和抵消外界干扰振动，如来自车间其他设备的振动或地面振动，确保成型过程在高精度的环境下进行。
- 连接部位的设计与处理
- 紧固方式的优化：机身框架内部各个部件之间的连接紧固方式对振动也有重要影响。采用高精度的螺栓连接，并在螺栓上添加适当的防松装置（如弹簧垫圈、尼龙锁紧螺母等）可以确保连接的紧密性和稳定性。例如，在高速成型机中，由于机器的运转速度快，振动频率高，如果螺栓松动，会导致部件之间的连接松动，从而放大振动。通过优化紧固方式可以减少这种因连接松动而产生的振动。
- 连接部位的减震处理：在连接部位添加减震材料或结构可以进一步减少振动传递。例如，在机身框架与成型工作台之间的连接部位，可以使用减震橡胶垫或金属 - 橡胶复合减震垫。这些减震垫能够在连接部位吸收和缓冲振动，防止振动从机身框架直接传递到工作台上，从而保证成型精度。
|
下一篇：返回列表上一篇：机械传动部分的链条、皮带或齿轮，各自适用于哪些工况及原因？
