1、機械原理課程設(shè)計,設(shè)計題目：專用精壓機 班級：機械023 成員：劉洋 謝欣銳 殷紅軍 殷立存 指導(dǎo)老師：孫志宏 日期：2005-1-20,專用精壓機,一、工作原理及工藝動作過程 專用精壓機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。 它的工藝動作主要： 1）將新坯料送至待加工位置； 2）下模固定、上模沖壓拉延成形將成品推模腔。,二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求： 1）沖壓執(zhí)行構(gòu)件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的運動特性。 2）精壓成形制品生產(chǎn)率約每分鐘70件； 3）上模移動總行程為280mm，其拉延行程置于總行程的中部，約100mm。 4）行程速比系數(shù)K1.3。 5）

2、坯料輸送最大距離200mm。 6）上?；瑝K總重量為40kg，最大生產(chǎn)阻力為5000N，且假定在拉延區(qū)內(nèi)生產(chǎn)阻力均衡； 7）設(shè)最大擺動構(gòu)件的質(zhì)量為40kg/m,繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動慣量為2kg.m2/mm，質(zhì)心簡化到桿長的中點。其它構(gòu)件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量均忽略不計； 8）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30kg.m2，機器運轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)為0.05）。,三、方案設(shè)計及討論 方案一） 導(dǎo)杠搖杠滑塊沖壓機構(gòu)和凸輪送料機構(gòu) 沖壓機構(gòu)是在導(dǎo)桿機構(gòu)的基礎(chǔ)上，串聯(lián)一個搖桿滑塊機構(gòu)組合而成的。 導(dǎo)桿機構(gòu)按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計，它和搖桿滑塊機構(gòu)組合可達到工作段近于勻速的要求。適當(dāng)選擇導(dǎo)路位置，可

3、使工作段壓力角較小。 送料機構(gòu)的凸輪機構(gòu)通過齒輪機構(gòu)與曲柄軸相連。按機構(gòu)的運動循環(huán)圖確定凸輪工作角和從動件運動規(guī)律，則機構(gòu)可在預(yù)定時間將工件送至待加工的位置。,導(dǎo)杠搖杠滑塊沖壓機構(gòu)和凸輪送料機構(gòu),方案二） 凸輪連杠沖壓機構(gòu)和凸輪連杠送料機構(gòu) 沖壓機構(gòu)采用了有兩個自由度的雙曲柄七桿機構(gòu)，用齒輪副將其封閉為一個自由度。恰當(dāng)?shù)倪x擇點c的軌跡和確定構(gòu)件尺寸，可保證機構(gòu)具有急回運動和工作段近于勻速的特征，并使壓力角盡可能小。該機構(gòu)可采用實驗法進行設(shè)計；當(dāng)要求較高時，可采用解析法，或以實驗法得到的 結(jié)果作為初始值，進行優(yōu)化設(shè)計。 送料機構(gòu)是由凸輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)串聯(lián)組成的，按機構(gòu)運動循環(huán)圖可確定凸輪工作角和

4、從動件的運動規(guī)律，使其能在預(yù)定時間將工件送至待加工位置。,凸輪連杠沖壓機構(gòu)和凸輪連杠送料機構(gòu),方案三） 六連杠沖壓機構(gòu)和凸輪連杠送料機構(gòu) 沖壓機構(gòu)是由鉸鏈四連桿機構(gòu)和搖桿滑塊機構(gòu)串聯(lián)組合而成。四桿機構(gòu)可按行程速度變化系數(shù)用圖解法設(shè)計，然后選擇連桿長及導(dǎo)路位置，按工作段近于勻速的要求確定鉸鏈點的位置。若尺寸選擇適當(dāng)，可使執(zhí)行構(gòu)件在工作段中運動時機構(gòu)的傳動角滿足要求，壓力角較小。 凸輪送料機構(gòu)的凸輪軸通過齒輪機構(gòu)與曲柄軸相連，若按機構(gòu)運動循環(huán)圖確定凸輪轉(zhuǎn)角及其從動件的運動規(guī)律，則機構(gòu)可在預(yù)定時間將工件送至待加工位置。,六連杠沖壓機構(gòu)和凸輪連杠送料機構(gòu),五、確定設(shè)計路線 我們小組采取的是第一方案。

5、原因：比其他兩個方案更符合方案選擇應(yīng)考慮的幾個方面，特別是第一方案的機構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)相對其它方案非常簡單，在制造中可以大大減少工序，并且可以降低成本。 運動模擬視頻,1)、機構(gòu)運動循環(huán)圖,由機構(gòu)運動循環(huán)圖得知：在上模運動到最高位置時，坯料被輸送至待加工位置；上模在進行沖模時，推桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。此機構(gòu)可以實現(xiàn)專用精壓機的工作要求。,2)、機構(gòu)尺寸設(shè)計,沖模機構(gòu)尺寸設(shè)計 傳動系統(tǒng)尺寸設(shè)計,3）、機構(gòu)運動仿真及運動學(xué)分析,上模運動分析 推桿運動分析,謝謝觀賞！,機械023 謝欣銳、劉洋、殷立存、殷紅軍 2005.01.20,沖模機構(gòu)尺寸設(shè)計,取K=1.5 得出=18 要求上?？傂谐蘃=280mm 取D

6、C=x DE=y 為DE與豎直方向夾角 由圖知：2xsin+y(1-cos)=280 因為極小 所以取=0 上式變?yōu)椋?xsin=280 得出x=453mm 取曲柄AB=181mm DE=362mm 由AB得知 AC=586mm 返回,傳動系統(tǒng)尺寸設(shè)計,由于A點至H點距離過長，所以需加一過渡齒輪，此齒輪尺寸可根據(jù)情況而定。A點齒輪為主動件，H點齒輪為從動件，但轉(zhuǎn)速一致，所以尺寸大小一樣，取齒輪分度圓直徑為260mm，O點齒輪分度圓直徑為340mm，取模數(shù)m=5，得小齒輪齒數(shù)為26，大齒輪齒數(shù)為34。 取推桿正偏距e=65mm 返回,上模運動學(xué)分析,下一頁,上模由圖示位置開始運動，在0至0.5秒

7、內(nèi)為正行程，在0.5至0.8秒為負(fù)行程。在正行程內(nèi)，上模將快速接近工件，等速拉延完成沖模工作，并將成品推出模腔。在負(fù)行程內(nèi)，上模實現(xiàn)快速返回，等待推桿將坯料送至待加工位置。因為主動輪和凸輪轉(zhuǎn)速一致，所以可以實現(xiàn)在每個加工全程中使上模和推桿的運動相配合，完成加工過程。 下一頁,在正行程內(nèi)，下模速度由慢到快，實現(xiàn)快速接近工件，而后速度下降，速度接近等速。在負(fù)行程內(nèi)，速度遠大于正行程，實現(xiàn)快速返回。說明此種機構(gòu)可以滿足要求。 下一頁,在加速度曲線中，上模處于靜止?fàn)顟B(tài)時，加速度極大，引起慣性力也很大，對機構(gòu)造成很大的負(fù)荷，容易造成機械疲勞，使危險系數(shù)增大。所以應(yīng)該想方法避免這種情況的發(fā)生。 返回,推桿運動學(xué)分析,如上圖所示，在0秒時推桿將坯料送至了待加工位置，經(jīng)過0.4秒推桿到了最原端，又經(jīng)過了0.4秒，推桿完成了一個工作周期，又到了工作位置。 下一頁,在速度分析中，推桿由工作位置到最遠端為正行程，由最遠端到工作位置