機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)范例課件

11/13/20231工作行程演示11/13/20232產(chǎn)品特點(diǎn)11/13/20233本產(chǎn)品主要用于徽章打印,可快速進(jìn)行徽章生產(chǎn).適合學(xué)校及公司等團(tuán)體的徽章批量生產(chǎn).產(chǎn)品機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單還可方便改裝成其它的沖壓裝置.設(shè)計(jì)原理原理圖原理在沖制薄片徽章時(shí)上模先以較大的速度接近坯

料,同時(shí)下模也以較大速度接近坯料.此時(shí)進(jìn)料凸輪推桿將薄牌推入壓制腔中,然后上下模將坯料壓制成型.并隨下模向下運(yùn)動(dòng)被彈片彈出入筐.完成一次沖壓工作循環(huán).11/13/20234原始參數(shù)及設(shè)計(jì)要求從動(dòng)件(執(zhí)行機(jī)構(gòu))為上模,作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng).其大致運(yùn)動(dòng)規(guī)律如上圖,有快速下沉,等速工作和快速返回的特性.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α應(yīng)盡可能的??；傳動(dòng)角γ應(yīng)大于或等于許用傳動(dòng)角［γ］（一般?。郐茫荩剑矗啊悖ǎ常┥夏５竭_(dá)工作段前送料機(jī)構(gòu)以將坯料送至待加工位置（下模上方）．（４）生產(chǎn)率為每分鐘７０件．００mm,對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角φ＝２００°1?1/13（/202５3）執(zhí)行構(gòu)件（上模）的工作段長(zhǎng)度為１5（６）行?

。程速度比系數(shù)Ｋ＞＝１．５（７）送料距離為５０mm（８）載荷為３０００Ｎ按此功率選擇電機(jī)．11/13/20236功能分解與工藝動(dòng)作分解11/13/20237１）功能分解為了實(shí)現(xiàn)打印機(jī)的總功能將功能分解為上料輸送功能、壓制成型功能、增壓功能、脫模功能、下料輸送功能。２）工藝動(dòng)作過(guò)程要實(shí)現(xiàn)上述分功能，有下列工藝動(dòng)作過(guò)程。（１）利用凸輪自動(dòng)上料，上料到位后，輸送機(jī)構(gòu)改革迅速返回原位，停歇等待下一循環(huán)。（２）上模往下作直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)下

模向下作直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)坯料沖壓成型。（３）下模帶動(dòng)成品返回壓迫彈片。（４）到最低點(diǎn)時(shí)彈片將徽章由出料口彈出。完成一個(gè)工作循環(huán)。11/13/20238方案選擇與分析壓制成形功能曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)增壓功能曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組合機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)輸送功能組合機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)工藝過(guò)程轉(zhuǎn)換功能11/13/2023槽輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

9方案選擇11/13/202310一.沖壓機(jī)構(gòu)的選擇:沖壓機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)要求:主動(dòng)件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從動(dòng)件(上模)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),行程中有勻速階段,并具有急回特性,機(jī)構(gòu)有效好的動(dòng)力特性等!綜合以上特點(diǎn)我們的沖壓機(jī)構(gòu)由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成.四桿機(jī)構(gòu)可按行程速比系數(shù)設(shè)計(jì),然后選擇壓桿的長(zhǎng)度，按工作行程段幾乎勻速的要求確定鉸鏈點(diǎn)的位置。同時(shí)可是在工作段中運(yùn)動(dòng)是機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角滿足要求，前機(jī)構(gòu)工作鍛壓力角較小。上模運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)圖形說(shuō)明圖中三個(gè)不同顏色表示三個(gè)不同的位置，曲柄的極位夾角為20°，上模運(yùn)動(dòng)行程為100mm

，工作壓頭壓力角小于8°，有利于增大壓印力度。綜上所述符合設(shè)計(jì)要求。四桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算過(guò)程11/13/202311四桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算過(guò)程AD為機(jī)架以D點(diǎn)為中心建立直角坐標(biāo)

系。即為引導(dǎo)平面

通過(guò)G（-200，-50）C2（-208，81），G（-200，-50）有：

θ12=14°，θ13=28°11/13/202312故有可由剛體位移矩陣D12，D13分別為：D12=

{(0.970 -0.242 -2.71),(0.2420.970

0.1),(0

0

1)}TD13={(0.883 -0.469

0.05),(0.4690.883 -0.35),(0

0

1)}T11/13/202313CD長(zhǎng)為208.81故以下只需求B點(diǎn)(Xb2

Yb2

1)T=D12(Xb1

Yb21)=(0.970Xb1-0.242Yb1-2.710.242Xb1+0.970Yb1-0.1

1)T(Xb3

Yb3

1)=D13(Xb1

Yb11)=(0.883Xb1-0.469Yb1+0.050.469Xb1+0.883Yb1-0.35

1)取曲柄固定鉸鏈中心A為(-83

,142),可將以上二式表達(dá)的Xb2,Yb2及Xb3,Yb3與Xb1,Yb1及A代入方程2—17最后得到Lbc=188.5

Lcd=208.82L11a/13b/20=23

37.514凸輪送料機(jī)構(gòu)圖形說(shuō)明此機(jī)構(gòu)為坯料送料凸輪機(jī)構(gòu)圖中三個(gè)位置分別表示三個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)位置。（最高點(diǎn)、最低點(diǎn)和中點(diǎn)）其中推程為180度，為余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。回程為120度等加速度等減速度規(guī)律遠(yuǎn)休止角為60度基圓半徑為30.52mm11/13/202315凸輪原始數(shù)據(jù)計(jì)從動(dòng)件桿為150,e=32mm,h=50mm,r1=20mm

Rb=30.52mm推程為余弦加速度向右推:φ1=180度回程為等加速度φ2=120度靜休止極為滿意為φ3=60度。推程有S=h/2（1-cosφ）=25（1-Φ

cosφ)30°60°90°120°150°180°S(mm)11/13/20233.3712.525-37.5-46.65-5016v(mm/s)91.5158.6183.1158.691.50V=25*ω*sinφ?

=25*70*2π*sin

φ/60=183.17*sinφ回程有S=h-2*h*φ*φ=50-φ*φ/144V=-200*2π*70*φ/120*120*60=-φ

0.100*φ20406080100120S(mm)5047.2238.82511.12.780V(mm/11s/1)3/2020324642170S=100*(120-φ*φ)/120*120V=-200*70*2π*(120-φ)/60*120*120=0.10*(120-φ)11/13/202318下模行程運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖11/13/202319下模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路圖中C1.C2.C3分別為下模的最高點(diǎn)中點(diǎn)和最低點(diǎn).B1.B2.B3分別與

C1.C2.C3對(duì)應(yīng).本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用反推法.由已知C1.C2.C3的位置通過(guò)平面矩陣解析運(yùn)算導(dǎo)出B1.B2.B3的坐

標(biāo)從而進(jìn)一步求出所有桿長(zhǎng).11/13/202320解析思路11/13/202321分為兩次解析第一次為搖桿滑塊機(jī)構(gòu)解析方法同上模.再計(jì)算曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最后解析方法同上.得到桿長(zhǎng)如下:L1=180

L2=70

L3=170

L4=40傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖11/13/202322齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)說(shuō)明電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn),機(jī)器每分鐘打印

30個(gè)徽章,傳動(dòng)比為60:1.通過(guò)兩個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn).蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu).其中蝸輪齒數(shù)為30定齒輪系減速傳動(dòng)比為2:1.最終實(shí)現(xiàn)上述要求.由于機(jī)構(gòu)傳力較大,故采用斜齒輪機(jī)構(gòu)同時(shí)可以湊準(zhǔn)中心距.11/13/我2023

們采用β,β=10度23齒輪參數(shù)一覽表推算過(guò)程由公式:a=mn(z1+z2)/2cosβ其中β=10度.中心距a=165.可湊得模數(shù)Mn等于3.所以得到齒數(shù)配合如下表Mn333333333齒數(shù)72363618362836301α202020202020202020代號(hào)11/13/20Z123Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z824Z9創(chuàng)新設(shè)計(jì)心得體會(huì)11/13/202325