機(jī)械原理專用精壓機(jī)

創(chuàng)新訓(xùn)練課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：專用精壓機(jī)姓名：聶錢陸班級：083115

學(xué)號：08311519指導(dǎo)老師：史冬敏

11年6月6日目錄一、設(shè)計(jì)簡介………3二、機(jī)械功能簡單分析……………3三、工藝動(dòng)作分析…………………3四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比擬………5五、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與原理說明………8六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算………………10七、原動(dòng)機(jī)與原動(dòng)件的選擇………11八、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖……………………12九、創(chuàng)新點(diǎn)…………12十、設(shè)計(jì)心得與體會………………13十一、參考文獻(xiàn)……………………13一．設(shè)計(jì)簡介1、始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求(1)沖壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的運(yùn)動(dòng)特性；(2)精壓成形制品生產(chǎn)率約每分鐘70件；(3)上模移動(dòng)總行程為280mm，其拉伸行程置于總行程的中部，約100mm；(4)行程速比系數(shù)K=1.3；(5)坯料輸送最大距離200mm。(6)上模塊總質(zhì)量為40Kg，最大生產(chǎn)阻力為5KN，且假定在拉延區(qū)內(nèi)生產(chǎn)阻力均衡2、設(shè)計(jì)任務(wù)(1)按工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。(2)沖壓機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)的選型(3)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評價(jià)和選擇。(4)按選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案。(5)畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖。(6)對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算。二．機(jī)械機(jī)構(gòu)功能的簡單分析本機(jī)構(gòu)加工的主要為鋁合金制件，且需一次沖壓成形。故機(jī)構(gòu)需要較大的沖壓力來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)要保證其精壓的質(zhì)量，機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)蛩俚臎_壓過程，因此采用具有較好傳動(dòng)性和較高接觸強(qiáng)度的齒輪機(jī)構(gòu)?？紤]到工作效率的要求，將凸輪送料機(jī)構(gòu)改成曲柄滑塊送料機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)構(gòu)使用的壽命。為了使整個(gè)機(jī)構(gòu)能夠快速、緊密、平穩(wěn)地運(yùn)行，需要機(jī)構(gòu)的各個(gè)局部必須相互配合，并且足夠穩(wěn)定。三．工藝動(dòng)作的分析=1\*GB4㈠工藝流程圖1=1\*GB3①推板送料由曲柄——滑塊料機(jī)構(gòu)的推板將待加工工件推至預(yù)定的工作位置。圖2=2\*GB3②上、下模沖壓工件擺動(dòng)—導(dǎo)桿沖壓機(jī)構(gòu)在送料機(jī)構(gòu)完成送料回程時(shí)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(shí)在以等速對其進(jìn)行沖壓，而下模在等速?zèng)_壓時(shí)恰好到達(dá)極限位置，頂住工件實(shí)現(xiàn)精壓。圖3=3\*GB3③上?；瑝K急回、下模向上頂出工件上模滑塊機(jī)構(gòu)急回向上退回，下?；瑝K那么由原本的最低極限位置向上運(yùn)動(dòng)，將精壓好的成品向上頂出。圖4=4\*GB3④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(shí)成品已被下模頂出下一個(gè)加工工件恰好將成品推至下工作臺。同時(shí)將新工件送至預(yù)定加工位置。四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和比擬圖5圖5方案一凸輪—連桿沖壓機(jī)構(gòu)+擺桿—滑塊送料機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)構(gòu)由凸輪控制其運(yùn)動(dòng)方式，無太大的受力，需要的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，通過倒置法能夠確定凸輪的大致輪廓。送料機(jī)構(gòu)是由擺桿滑塊機(jī)構(gòu)組成的，按機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可確定搖桿工作位置和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使其能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將工件送至待加工位置。圖6方案二凸輪—連桿沖壓送料機(jī)構(gòu)送料和沖壓機(jī)構(gòu)都是由連桿機(jī)構(gòu)組成。連桿機(jī)構(gòu)可通過對桿長的計(jì)算設(shè)計(jì)，中選好適合的桿長尺寸后，能實(shí)現(xiàn)所需的行程速比以及運(yùn)動(dòng)要求。通過鉸鏈點(diǎn)與桿長的適合選擇，能使機(jī)構(gòu)具有較小的壓力角和較為理想的傳動(dòng)角，使其到達(dá)運(yùn)動(dòng)功能，滿足傳動(dòng)要求。凸輪輪廓線可根據(jù)運(yùn)動(dòng)的要求用機(jī)構(gòu)倒置法求出，從而使送料，沖壓和上頂同時(shí)完成，并也能滿足急回與勻速這一要求，在完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，使整個(gè)加工效率提高。圖7方案三擺動(dòng)導(dǎo)桿沖壓機(jī)構(gòu)+曲柄—滑塊送料機(jī)構(gòu)其沖壓機(jī)構(gòu)是參考《機(jī)械原理》書中的機(jī)構(gòu)，當(dāng)然對其進(jìn)行了改良，將其凸輪機(jī)構(gòu)的高副低代后得到了由搖桿和滑塊組成的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的尺寸確定可按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)，上模將具有急回特性，搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合可按照要求使上模在工作段接近于勻速。送料機(jī)構(gòu)：搖桿滑塊送料機(jī)構(gòu)通過齒輪與上部曲柄軸相連?？烧{(diào)節(jié)其在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中的初始位置使推桿在預(yù)定時(shí)間將胚料送至待加工的位置。如取一定的偏距，那么其也具有急回的特性。圖8上頂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮到實(shí)際配料被沖壓成形之后如果還留有切邊，那么成品就不能從下模的下部離開，而我又在第3方案的設(shè)計(jì)根底上增加了一個(gè)“上頂”機(jī)構(gòu)。使得成品可由下?；瑝K將其沿機(jī)構(gòu)垂直頂出，然后同時(shí)由下一個(gè)送來的配料將其橫向地推出下模工作臺面。這個(gè)“上頂”機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向根本和上模相同，上模在回程時(shí)呈現(xiàn)出急回的特性，而“上頂”機(jī)構(gòu)為了迅速的將成品頂出，下模滑塊需要急速向上運(yùn)動(dòng)的特性。方案確實(shí)定3個(gè)方案全部提出后，對三個(gè)方案進(jìn)行了討論和比照。各個(gè)方案都是有不同的根底機(jī)構(gòu)組成而成，且各個(gè)機(jī)構(gòu)均能根本完成設(shè)計(jì)要求的運(yùn)動(dòng)。在查閱資料后，決定采用第三種方案。雖然凸輪能夠可以無困難地設(shè)計(jì)出其輪廓曲線，使其滿足規(guī)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但凸輪與從動(dòng)件的點(diǎn)或線的高副接觸是很易磨損的。而設(shè)計(jì)要求中機(jī)構(gòu)要每分鐘生產(chǎn)約70件，機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較大。并且其上?；瑝K的總質(zhì)量為40kg，最大生產(chǎn)阻力為5000N，故需要其機(jī)構(gòu)較好的傳力性能，而凸輪機(jī)構(gòu)不適用于傳力過大的場合。因此我們選取第3個(gè)方案。并且第3方案可以滿足急回運(yùn)動(dòng)的要求，輸送配料上工作臺和上模沖壓這2個(gè)工作步驟也可較容易的配合出來。使整個(gè)機(jī)構(gòu)完成一次送料沖壓的周期。五、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與原理說明推板第一次送料方向A.推板第一次送料方向B.沖壓機(jī)構(gòu)下模沖壓機(jī)構(gòu)上模沖壓機(jī)構(gòu)下模沖壓機(jī)構(gòu)上模沖壓機(jī)構(gòu)圖9機(jī)構(gòu)的工作原理機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖參見機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖：搖桿—滑塊送料機(jī)構(gòu)JHG用推板K將待加工工件推到預(yù)定加工位置〔D、Q的正下方〕。在送料機(jī)構(gòu)JHG送料后回程時(shí)，上?；瑝K沖壓機(jī)構(gòu)CBA已經(jīng)入工作階段。D處滑塊先快速接近工件，再以等速對其進(jìn)行沖壓，同時(shí)下?；瑝K沖壓機(jī)構(gòu)PNM恰好到達(dá)最低極限位置頂住工件。當(dāng)沖壓完成后，上模沖壓機(jī)構(gòu)CBA滑塊急回向上退回，而下模沖壓機(jī)構(gòu)PNM由最低位置急速向上運(yùn)動(dòng)頂出工件。此時(shí)送料機(jī)構(gòu)JHG再次送料，新的待加工工件在成品被完全頂出時(shí)到達(dá)預(yù)定位置，將成品推到下工作臺上自身到達(dá)預(yù)定位置加工。這樣就完成了一個(gè)周期的動(dòng)作。圖10機(jī)構(gòu)立體圖示六、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算〔1〕上模沖壓機(jī)構(gòu)的尺寸設(shè)計(jì)：因上模沖壓機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且根據(jù)任務(wù)書的要求行程速比系數(shù)，那么;且要求上模沖壓的總行程為，那么沖模錘的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的距離H為，那么考慮兩個(gè)極限位置時(shí)可以算出：;取，那么可算得：;〔2〕傳動(dòng)系統(tǒng)的尺寸設(shè)計(jì)：為了方便運(yùn)算以及統(tǒng)一性，且在保證大于沖錘的沖程范圍，取三個(gè)小齒輪的分度圓直徑為，大齒輪直徑為，所有齒輪取相同模數(shù)，GL水平距離取。與此同時(shí)，為了保證推送原料桿具有急回特性，且方便計(jì)算，采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)輸送配料。根據(jù)輸送配料的時(shí)推桿的最大行程以及四連桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)，考慮兩處極限位置，可以算出：曲柄，連桿；〔3〕下模頂出機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)：下模采用與上模相稱的設(shè)計(jì)方案，K值與上移距離均與上模相同，即曲柄，機(jī)架；七、原動(dòng)機(jī)與原動(dòng)件的選擇原動(dòng)件是機(jī)械系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)局部。工作機(jī)對起動(dòng)、過載、運(yùn)轉(zhuǎn)平整性、調(diào)速和控制要求較高，且專用精壓機(jī)要求潔凈的工作平臺，所以它要求不能污染成品與工作臺而且便于清洗，因而液壓傳動(dòng)不符合條件，同時(shí)氣壓和液壓的本錢都較高，最終選擇電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。通過對機(jī)構(gòu)的分析和實(shí)際情況的綜合考慮，對電機(jī)的各個(gè)參數(shù)做出如下計(jì)算：首先，考慮到電機(jī)輸出功率的傳遞效率問題，電機(jī)應(yīng)該安裝在靠近工作件的齒輪軸上，又由于大齒輪輸入動(dòng)力時(shí)可以傳遞較大的扭矩，應(yīng)選擇將電機(jī)安裝在與齒輪F的軸線上，且根據(jù)任務(wù)書的要求：每分鐘生產(chǎn)個(gè)工件，那么電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以確定為，故齒輪A的角速度就可以算得：，那么由此首先可以確定A輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：這里V1取半個(gè)行程的速度平均值，沖壓錘的質(zhì)量，由此可以推算出齒輪A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：從而可以推出其他齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：，從而由此根據(jù)能量守恒定律在沖壓成形的過程中，可以估算出電機(jī)的功率：代入數(shù)據(jù)可得：考慮到齒輪傳輸中的機(jī)械損失，取功率為的電機(jī)。從而可以確定電機(jī)的型號為功率，輸出轉(zhuǎn)速為的交流電機(jī)。八、運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖采用圓環(huán)流程圖的方式來表示機(jī)構(gòu)的整個(gè)工作流程。九、創(chuàng)新點(diǎn)1、將凸輪送料機(jī)構(gòu)改成曲柄滑塊送料機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)構(gòu)使用的壽命，使工作效率大大提高。2、采用具有較好傳動(dòng)性和較高接觸強(qiáng)度的齒輪機(jī)構(gòu)，保證其精壓的質(zhì)量。3、增加了一個(gè)“上頂”機(jī)構(gòu)。使得成品可由下?；瑝K將其沿機(jī)構(gòu)垂直頂出，然后同時(shí)由下一個(gè)送來的配料將其橫向地推出下模工作臺面，使整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作更加到位和完美設(shè)計(jì)心得與體會通過兩周的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì),我有很多的感觸收獲.首先,對機(jī)械原理這門課程有了更深入的了解.平時(shí)的只停留在一個(gè)初等的感性認(rèn)識水平,沒有真正的理解透所學(xué)的具體原理的應(yīng)用問題,但在自己做設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)專業(yè)畢業(yè)后所必需具有的能力,這也更是從學(xué)到時(shí)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(jì)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)內(nèi)容。這也給自己很大的學(xué)習(xí)范圍和任務(wù)，更給了自己很大的開展空間和興趣的培養(yǎng)。雖然這次設(shè)計(jì)已告一段落，但是我知道學(xué)海無涯、學(xué)無止境，這是一個(gè)結(jié)尾，同時(shí)也只是一個(gè)開始。今后，我會以更飽滿的熱情投入到今后的學(xué)習(xí)生活中，做一個(gè)不斷探索，勇于創(chuàng)新的大學(xué)生。參考文獻(xiàn)1.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》高等教育出版社鄒慧君主編2.《機(jī)械原理教程》清華大學(xué)出版社申永勝主編3.《自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)》中國輕工業(yè)出版社尚久浩主編東華理工大學(xué)長江學(xué)院課程設(shè)計(jì)評分表學(xué)生姓名：班級：學(xué)號：課程設(shè)計(jì)題目：工程內(nèi)容總分值實(shí)評選題能結(jié)合所學(xué)課程知識、有一定的能力訓(xùn)練。符合選題要求〔5人一題〕10工作量適中，難易度合理10能力水平能熟練應(yīng)用所學(xué)知識，有一定查閱文獻(xiàn)及運(yùn)用文獻(xiàn)資料能力10理論依據(jù)充分，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，公式推導(dǎo)正確10能應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行編程、資料搜集錄入、加工、排版、制圖等10能表達(dá)創(chuàng)造性思維，或有獨(dú)特見解10成果質(zhì)量總體設(shè)計(jì)正確、合理，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求。10