图11 滑块位移和速度的仿真结果

　　由图11还可看出，负偏置机构的急回特性与零偏置机构相比并没有明显提高，即使再加大偏置量，效果也不明显。而且连杆系数与偏置量的增加，会导致曲轴受力时力臂加大，曲轴承受的扭矩增加，造成传动系统的传力性能变差，同时加大了制造的难度。由此可见，采用负偏置来达到较好的低速锻冲急回目的是不可行的。 7连杆曲线型六杆机构 连杆曲线型六杆机构的运动仿真结果如图6所示。从图表可知，滑块向上回程时曲柄转动角度a=325º-242º=93º，滑块向下工作行程时曲柄转动角度a= 360º-93º=267º，两者相差很大，具有明显的急回特性，其行程速比系数K=2.871。当曲柄转角相距下死点60º时，其速度为-140.7mm/s，已经小于许用速度([v]=0.15m/s)的要求。机构具有较长的低速度平台，特别适用于长行程拉延、锻造和挤压工艺，机构回程速度快，最高可达约l000mm/s，具有非常好的急回特性。 8双曲柄串联曲柄滑块机构 双曲柄串联曲柄滑块机构的运动仿真结果如图12所示。从图表可以看出，当滑块由下死点回到上死点，位移曲线变化比较陡峭，所用时间比较短，此时主动曲柄转过的角度是357º-235º=122º。滑块从上死点运动到下死点的位移曲线比较平缓，所用时间较长，此时主动曲柄转过360º-122º=238º。则有滑块的行程速比系数K=1.958。在下死点前的区域即工件塑性变形区域，存在一个很明显的滑块速度平台区，此平台区内滑块的平均速度为-91mm/s。当曲柄转角相距下死点60º时，其速度为-93.4mm/s，已经小于许用速度([v]=0.15m/s)的要求。可以看出，从速度性能指标来说，此机构完全能够满足塑性加工的要求。

　　机械压力机锻冲加工，需在一个具体的工件塑性变形高度范围内完成，机构应在该变形高度范围内具有低速特性即在低速锻冲阶段，滑块应有足够大的行程，使其大于工件变形的高度。

　　根据图12，主动曲柄转过235º时，滑块到达下死点，此时滑块位移量为-700mm，到达下死点前60º，即主动曲柄转过235º-60º=175º时，滑块位移量为-692mm，这一阶段滑块的行程为8mm，相对较下，往往无法满足实际生产的要求。为此，应改变安装角θ，取θ=30º，更新机构三维模型，重新进行运动学分析，结果如图13所示。

　　从图得出，回程时主动曲柄转过的角度是102º，工作行程主动曲柄转过258º，滑块的行程速比系数K=2.529。在工件塑性变形区域内滑块的平均速度为-107mm/s。当曲柄转角相距下死点60º时，其速度为-115.4mm/s，小于许用速度的要求。从达到死点前60º到死点，滑块的行程为19mm。因此机构的运动学性能，包括位移和速度同时能满足塑性加工的要求。 10总结 本文分别使用Pro/MECHCHANICA Motion及ADAMS软件，建立机械压力机工作机构的虚拟样机模型，进行运动学仿真分析，得到滑块的位移和速度运动规律，通过对四种工作机构仿真结果的研究，可以获得下列结论：

　　1)无低速锻冲急回特性的曲柄连杆滑块机构的滑块运动速度按正弦规律变化，其工作时冲击振动噪声人，模具寿命低，工艺适应范围窄。

　　2)负偏置的曲柄连杆滑块机构的低速急回性能不好，因此，不适宜用作低速急回机构，而适合用作要求滑块侧向力较小的人吨位冷挤压及热模锻压力机之中。

　　3)连杆曲线型六杆机构具有良好的低速锻冲急回特性，但整体机构尺寸庞大，又需太大的负偏置量，不适用于对现有机械压力机的改造，仅适用于大吨位滑块侧向力要求很小的新型机械压力机。

　　4)双曲柄串联曲柄滑块机构具有良好的低速锻冲急回特性，结构简单，造价低，适合用于对现有机械压力机的改造，是一种值得大力推广应用的新型低速急回机构。

　　参 考 文 献

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