冲压成型是金属材料成型加工领域的一项重要工艺,相比传统金属切削工艺而
言,具有成型效率高、质量好、成本低等优点,在工业领域有着广泛的应用。随着科
学技术的发展及日益激烈的市场竞争,用户和企业对冲压设备的性能和可靠性提出了
越来越高的要求。本文从故障分析、可靠性加速退化试验设计、可靠性试验平台开发
及可靠性增长等方面,对高速冲压机床可靠性试验及增长的一系列关键技术问题进行
了深入研究。
针对高速冲压机床的特点,分析了其故障模式和失效原因。在高速冲压机床运动
原理分析的基础上,对其进行了子系统的划分,确定了高速冲压机床的故障判据及计
入规定、故障模式及代码。通过对高速冲压机床的故障部位、故障模式、故障原因及
故障原因分类分析,获得了高速冲压机床的初步故障情况。对故障率较高的故障模式
进行了失效原因分析,找到了高速冲压机床的薄弱环节。
在对可靠性加速试验技术总结和分析的基础上,根据高速冲压机床的特点,选择
采用加速退化试验对高速冲压机床进行可靠性加速试验,重点分析了加速退化试验技
术理论。基于加速退化试验,对高速冲压机床进行加速性分析,确定了高速冲压机床
的加速应力和加速系数。在失效机理保持不变的前提下,建立了基于漂移布朗运动的
高速冲压机床可靠性性能退化模型。
为了快速发现高速冲压机床的薄弱环节,实现可靠性增长,设计了其关键子系统
——主传动系统的可靠性试验平台。首先分析了可靠性试验平台的设计要求、功能需
求,确定了试验内容;然后基于开放式架构的思想,以高速冲压机床作为固定机架,
进行了可靠性试验平台的硬件设计;最后基于虚拟仪器技术,设计了可靠性试验平台
的各个软件系统。在高速冲压机床加速退化试验基本假定的前提下,对高速冲压机床
加速退化试验设计的关键问题进行了讨论,最终以此设计了高速冲压机床加速退化试
验方案。
采用建立的高速冲压机床可靠性试验平台对机床的下死点动态精度、床身振幅和
噪声进行了测量,并对测量数据进行了详细深入的分析,验证了高速冲压机床可靠性
试验平台的可行性。
根据高速冲压机床的特点,确定了高速冲压机床的可靠性评价指标。根据记录的
高速冲压机床的故障数据,对其进行了可靠性指标的计算。对高速冲压机床进行了可
靠性增长管理的分析,制定了高速冲压机床的可靠性增长流程,并对高速冲压机床的
可靠性增长进行了分析。针对高速冲压机床全寿命周期内的不同阶段,分别提出了相
应的可靠性增长措施:设计阶段分析了基于有限元分析的高速冲压机床可靠性增长技