專用精壓機(jī)課程設(shè)計報告

1、.PAGE . 目錄TOC o 1-1 h z uHYPERLINK l _Toc297040590概述2HYPERLINK l _Toc297040591機(jī)構(gòu)功能的簡單分析4HYPERLINK l _Toc297040592工藝流程分析5HYPERLINK l _Toc297040593執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比擬7HYPERLINK l _Toc297040594運(yùn)動循環(huán)圖12HYPERLINK l _Toc297040595機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸計算13HYPERLINK l _Toc297040596機(jī)械運(yùn)動方案簡圖19HYPERLINK l _Toc297040597設(shè)計心得與體會21HYPERLIN

2、K l _Toc297040598參考文獻(xiàn)21概述工作原理專用精壓機(jī)是用于薄壁鋁合金制件的精壓深沖工藝，它是將薄壁鋁板一次沖壓成為深筒形。如圖1.1所示，上模先以比擬小的速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)展拉延成形工作，以后，上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個工作循環(huán)。 圖1.1工藝動作流程將新坯料送至待加工位置；下模固定、上模沖壓拉延成形將成品推出膜腔。原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求動力源是電動機(jī)，作轉(zhuǎn)動；沖壓執(zhí)行構(gòu)件為上模，作上下往復(fù)直移運(yùn)動，其大致運(yùn)動規(guī)律如圖1.2所示，具有快速接近工件、等速工作進(jìn)給和快速返回的特性。精壓成形制品生產(chǎn)率約

3、每分鐘70件。 上模移動總行程為280 mm，其拉延行程置于總行程的中部，約100 mm。行程速比系數(shù)K1.3。坯料輸送的最大距離200 mm。上模滑塊總質(zhì)量40 kg,最大生產(chǎn)阻力為5000 N，且假定在拉延區(qū)生產(chǎn)阻力均衡；設(shè)最大擺動件的質(zhì)量為40kg/mm，繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動慣量為2 kgm2/mm，質(zhì)心簡化到桿長的中點(diǎn)。其它構(gòu)件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量均忽略不計；傳動裝置的等效轉(zhuǎn)動慣量以曲柄為等效構(gòu)件，其轉(zhuǎn)動慣量設(shè)為30 kgm2，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)許用不均勻系數(shù)為0.05機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能，特別是工作段的壓力角應(yīng)盡可能小，傳動角大于或等于許用傳動角。 圖1.2機(jī)構(gòu)功能的簡單分析本機(jī)構(gòu)加工的主要是鋁合金制件

4、，且需要一次沖壓成型。故機(jī)構(gòu)需要較大的沖壓力來實(shí)現(xiàn)。同時保證其精壓的質(zhì)量，機(jī)構(gòu)需要勻速的沖壓過程，因此我們采用具有較好的傳動性和較高接觸強(qiáng)度的齒輪機(jī)構(gòu)。考慮到工作效率的要求，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)送料，為了使整個機(jī)構(gòu)能夠快速、嚴(yán)密、平穩(wěn)地運(yùn)行，需要機(jī)構(gòu)各個局部必須相互配合，并且足夠穩(wěn)定。工藝流程分析1、 推板送料 由曲柄滑塊送料機(jī)構(gòu)的推板將待加工工件推至預(yù)定的工作位置。2、 上、下模沖壓工件 擺動導(dǎo)桿沖壓機(jī)構(gòu)在送料機(jī)構(gòu)完成送料回程時已經(jīng)進(jìn)入沖壓工作階段。上?；瑝K先快速接近工件，接近時在以等速對其進(jìn)展沖壓，而下模在等速沖壓時恰好到達(dá)極限位置，頂住工件實(shí)現(xiàn)精壓。3、 上?；瑝K急回、下模向上頂出工件 上模

5、滑塊機(jī)構(gòu)急回向上退回，下?；瑝K則由原本的最低極限位置向上運(yùn)動，將精壓好的成品向上頂出。4、 推板送料并將成品推至下工作臺 曲柄滑塊送料機(jī)構(gòu)完成一次送料后再次送料，而此時成品已被下模頂出下一個加工工件恰好將成品推至下工作臺。同時將新工件送至預(yù)定加工位置。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比擬送料機(jī)構(gòu)的選擇送料機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇送料可采用凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪連桿組合送料機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等。方案一：選用凸輪機(jī)構(gòu)方案一中，凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)接觸，線接觸，易磨損，并且凸輪機(jī)構(gòu)制作比擬困難。方案二：選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案二中，運(yùn)動副元素為面接觸，壓力較小，承載能力較大，潤滑好，磨損小，加工制造較容易。沖壓機(jī)構(gòu)的選擇沖壓

6、機(jī)構(gòu)為保證等速拉延、回程快速的要求，可采用導(dǎo)桿加搖桿滑塊的六桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿加搖桿滑塊的六桿機(jī)構(gòu)、齒輪連桿沖壓機(jī)構(gòu)等。方案一：選用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)該方案自由度為一，自由度等于原動件數(shù)，能夠滿足傳動要求，構(gòu)造簡單，裝配較容易，但一級傳動角較小，機(jī)構(gòu)傳力性能差。方案二: 四連桿機(jī)構(gòu)+搖桿滑塊機(jī)構(gòu)該方案自由度等于原動件數(shù)，能夠滿足傳動要求，加壓時間較短，一級傳動角最大，效率高，本錢低，工作平穩(wěn)性一般。方案三：四桿機(jī)構(gòu)+曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案一、二、三都能實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動，綜合考慮機(jī)構(gòu)的力學(xué)性能和制作本錢，選用方案三。頂桿機(jī)構(gòu)的選擇凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計頂桿機(jī)構(gòu)的目的為了使成品推出型腔，選用下列圖的凸輪機(jī)構(gòu)，能夠滿足條件。運(yùn)

7、動循環(huán)圖從循環(huán)圖看出，推桿和上模正行程同時開場，但推桿送料時間短，在開場沖壓前送料已經(jīng)完畢，同時在上?；爻桃恍《螘r間后頂桿開場頂出成型品，在下一個運(yùn)動周期開場時頂桿完成正行程。機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸計算沖壓機(jī)構(gòu)1 傳動四桿機(jī)構(gòu)的尺寸計算按照設(shè)計要求，擺桿質(zhì)量為40kg/m，繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣量為2kg m2 ,所以根據(jù)計算式 112 40 c3 = 2 C 0.843 m 取 K=1.4 ,設(shè)計擺桿擺腳為 = 60。 ,由課本P120圖8-20查得此時最小傳動角最大取值ma*min 33。 ,46。 參考課本p136式8-25則=180。(k 1)/(k+1)=30。 a/d=sin30。sin(15。+

8、46。)/cos(30。-15。) = 0.4527 b/d= sin30。sin(15。+46。)/sin(30。-15。) =0.9366 c/d = 1可得： a = 0.382m b = 0.790m c = d = 0.843m 2 沖模連桿滑塊機(jī)構(gòu)尺寸計算 在剛完畢沖壓時圖中粗實(shí)線所示，OA與水平夾角為30。 ，并且沖塊和連桿在一條直線上。 回程完畢時圖中虛線所示OA極限位置在OA處，AB處于AB處。由幾何關(guān)系可知： AB = 140 + OAsin30。 AB2= OA2+ OA2cos30。2 解得 OA = 170.135mm AB = 225.067mm3 傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析

9、 設(shè)計要求精壓機(jī)生產(chǎn)效率為70件/min ，則曲柄轉(zhuǎn)動周期為T=0.857s ，曲柄平均角速度 =7.33 rad/s 。沖塊正行程時間： t =T180 +)/360。= 0.5s回程時間： t = T t = 0.357s送料機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)尺寸 由設(shè)計要求坯料輸送距離需到達(dá)200mm，所以2a = 200mm a = 100mmb桿長選取為200mm運(yùn)動分析 為保證送料和沖模運(yùn)動一致，其周期也應(yīng)為 T = 0.857s頂桿機(jī)構(gòu)頂桿機(jī)構(gòu)采用凸輪傳動，凸輪推程角為80。，推程時間為t = 80。/360。= 0.19s 回程角設(shè)計為60。，時間約為0.143s ，使其能快速回程，防止和沖塊,送料

10、機(jī)構(gòu)碰撞。工作廓線的設(shè)計 由課本P163式9-17得 *，= *-rrcos y， = y-rrsin其中：sin=d*/dd*/d2+(dy/d)2cos=-dy/dd*/d2+(dy/d)2推程段 1=0，80. d*/d=(ds/ dsin1 +(r0+s)cos1 =(2h/)1-cos41sin1+(r0+s)cos1 dy/d=(ds/ dcos1-(r0+s)sin1 =(2h/)1-cos41 cos1+(r0+s) sin1遠(yuǎn)休止 2=0，10. d*/d=r0+scos(/2+2) dy/d=-r0+ssin(/2+2)回程階段3=0，60. d*/d=(ds/ dsin3

11、+(r0+s)cos(3+) =810h32/3-4860 h33/4+7290 h34/5sin(+ )+ (r0+s) cos(3+)dy/d=810h32/3-4860 h33/4+7290 h34/5cos(3+ - (r0+s)cos(3+)近休止 4=0，210. d*/d=r0+scos(4/3+4) dy/d=-r0+ssin(4/3+4)通過計算得出凸輪工作廓線各點(diǎn)坐標(biāo)得出凸輪廓線。機(jī)械運(yùn)動方案簡圖1電動機(jī)5主滑塊2飛輪6凸模3帶輪傳動7凹模4齒輪8坯料設(shè)計心得與體會首先,對機(jī)械原理這門課程有了更深入的了解.平時的只停留在一個初等的感性認(rèn)識水平,沒有真正的理解透所學(xué)的具體原理

12、的應(yīng)用問題,但在自己做設(shè)計過程中老在問為什么,如何解決,通過這樣的想法,是自己對自己所學(xué)的理論有了深入的理解.在設(shè)計過程中,如何才能把所學(xué)的理論運(yùn)用到實(shí)際中,這才是我們學(xué)以所獲,學(xué)以致用的真正宗旨,這也是當(dāng)我們從這個專業(yè)畢業(yè)后所必需具有的能力,這也更是從學(xué)到時間的過程,才能為自己在以后的工作中游刃有余,才能為機(jī)械工業(yè)的開展盡綿薄之力.其次對所學(xué)的專業(yè)課產(chǎn)生了很大的興趣.在做設(shè)計的過程中,發(fā)現(xiàn)機(jī)械的很多東西滲透在我們生活的方方面面,小到鐘表,大到航天器，都用到了機(jī)械的相關(guān)容。這也給自己很大的學(xué)習(xí)圍和任務(wù)，更給了自己很大的開展空間和興趣的培養(yǎng)。最后對團(tuán)隊的合作有了更深的體會。每個人不可能方方面面都會，這就需要團(tuán)隊組員各自發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，說出各自的想法，取長