空调、冰箱和汽车行业产能的不断扩大促进了制冷行业换热器翅片市场需求量的逐年攀升,随之对翅片高速冲床的年产量及其冲压冲次也提出了更高的要求。然而高速冲床冲次的提高将引起的冲床主要工作零部件的振动问题变得愈加严重;由于空调翅片一般采用厚度为0.1-0.15mm的铝箔或铜箔作为坯料进行冲制,其冲压过程即使冲床有非常轻微的振动也将导致其产生成形缺陷问题;此外,振动问题冲床设备和模具的精度及使用寿命也构成了极大的威胁。本文在广东省教育部产学研结合重点项目“精密高速伺服全自动数控冲床关键技术研究与产品开发”(课题编号:2012B091000128)、广东省精密装备与制造技术重点实验室项目(PEMT1202)和“欧盟.玛丽.居里-国际研究人员交流项目(项目识别号:FP7-PEOPLE-2012-IRSES)”的资助下,以某型号换热翅片高速冲床为研究对象,综合采用理论分析与实验相结合的方法,深入研究翅片高速冲床的振动问题,从冲床基础尺寸参数设计、冲床结构修改、液压系统参数调节、冲床电机和滑块运行参数设计等角度对冲床减振问题进行研究。针对高速冲床振动问题涉及因素的多样性及其振动机理的复杂性,本文首先通过建立冲床的曲轴滑块运动学及动力学方程、电机与曲轴机电耦合数学方程、冲床三自由度振动数学方程对高速冲床进行运动学、构件受力分析、振动力学、机电耦合分析,阐明了高速冲床相对于普通转速冲床更容易产生振动的原因及冲床电机参数与机械结构参数之间的相互影响关系;针对现有多领域仿真平台建模方法所建立机械多体模型无法反映研究对象尺寸及结构特点的问题,首次提出一种将冲床三维实体模型导入多领域仿真平台并建立各构件间运动学和动力学信息互递关系的技术方法,解决了高速冲床多领域模型中机械子系统模型的准确建模问题;提出一种增加多领域仿真模型动力学和运动学端口的手段,实现了高速冲床组成构件间复杂连接关系的建模;提出一种基于函数和曲线功能的载荷施加方法,将随滑块位移变化的翅片级进冲压载荷导入高速冲床多领域模型中,实现了翅片多工位级进冲压载荷在高速冲床及其模具上的准确施加。获得的研究结论为后文高速冲床多领域建模仿真及相应的减振研究提供了可靠保障。基于高速冲床各组成部分建模和分析所涉及学科理论的不同,将冲床划分为机械多体、电机及控制、翅片冲压、液压及地基基础等子领域,建立上述子领域的模型并将其组建为多领域统一模型;基于本文建立的振动量测量坐标及评判标准,通过开展高速冲床多领域仿真对其不同工况下的工作性能及振动量进行了预测,确定冲床振动问题的改善空间;通过将高速冲床多领域仿真结果与振动数学模型解析所得冲床滑块与床身振幅进行对比,以完成其多领域模型理论正确性的验证;并开展了冲床基础及液压子系统安装前后的高速冲床多领域仿真研究,研究结果表明冲床基础和液压子系统的安装可较好地改善高速冲床的振动问题。从高速冲床各组成领域参数设计的角度开展了冲床减振研究,对高速冲床滑块结构进行有限元拓扑优化设计,在保证滑块刚度强度的前提下获得轻质的滑块结构,使冲床的总振动量从0.098mm降低至0.039mm,有效地降低高速冲床滑块惯性力以达到降低冲床振动量的目的;采用有限元模态分析方法对高速冲床主要构件振动固有频率及其振型进行分析,得出冲床床身是最易与激励发生共振的部件,且振动类型为床身顶部的一阶扭振,基于分析结果选取床身作为研究对象,通过对其结构进行调整以使其固有频率远离冲床驱动电机频率,从而达到高速冲床减振的目的;设计不同尺寸的冲床基础,研究基础深度和底面积大小对于冲床振动量的影响规律,获取了节省冲床安装占地面积前提下实现最佳减振效果的冲床基础尺寸;根据翅片零件的冲压工艺特性,设计出其适用的电机变转速曲线并借助PID法对其电机转速进行控制,实现了翅片冲压阶段滑块加速度的大幅下降,从而取得了较理想的冲床减振效果;研究了冲床液压系统压强对冲床振动量的影响规律,并获得了有利于降低冲床振动量的液压压强。此外针对高速冲床可能出现的模具及床身承受超额负载的情况,研究了液压系统溢流阀的溢流速度与压力降对于过载保护作用效率及其效果的影响规律。本文研究结论为工程实际中高速冲床减振目标的实现奠定了良好的基础。最后从试验角度分别对电机不同转速下的高速冲床滑块、下横梁、侧立板及活动横梁等主要工作构件的振动加速度和曲轴转速曲线进行测量,并对测量结果曲线进行积分和滤波等处理以获得工作构件的振动位移量;并针对测量结果中同一构件位于冲床正面的加速度传感器测量值大于位于另一侧传感器测量值的现象及其原因进行分析,提出了针对冲床结构设计应重点考虑传动机构及其位置对于床身振动的影响的结论;并将实验所得到的冲床振动加速度、位移及曲轴转速曲线与理论分析结果进行对比,发现两者吻合性较好,从而验证了本文所建立的高速冲床多领域统一模型及仿真结果的可靠性和准确性。