機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)83一個(gè)車門玻璃與夾槽結(jié)合的自動(dòng)壓裝臺(tái)設(shè)計(jì)

1 第一章 緒論 1.1課題研究的目的及意義 隨著全國(guó)及世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不管是家用轎車還是載貨車、客車，以及各式各樣的特種汽車，逐漸成為人們生活、工作不可缺少的一部分，與此相應(yīng)的汽車工業(yè)也需要而且正在迅猛發(fā)展。汽車各部件的制造及組裝過程的工藝裝備也就顯得尤為重要 1，比如，汽車覆蓋件的沖壓、車門玻璃與夾槽的組裝等。 汽車車門玻璃裝車前，應(yīng)先與玻璃托架壓裝在一起，裝車時(shí)托架再通過螺紋聯(lián)接，固定在車門玻璃升降器上，以便升降玻璃。玻璃與托架之間有橡膠襯墊，壓裝的過程也就是將玻璃及襯墊壓入玻璃托槽的凹槽中，以使其 結(jié)合成部件的過程。 目前一些廠家通常采用手工作業(yè)，用木槌敲打壓裝，由于玻璃存在破碎率，這就造成玻璃易破碎，且由于人為原因會(huì)造成托槽兩端受力不均勻，壓裝不平穩(wěn)、結(jié)合不牢固，并且至少需要兩人操作。這些都大大降低了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量 2。 本題目正是要設(shè)計(jì)一個(gè)車門玻璃與夾槽結(jié)合的自動(dòng)壓裝臺(tái)，該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)降 低成本、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、減少操作工人數(shù)量等，它的意義也就在于可以滿足當(dāng)前汽車市場(chǎng)的需求，快速生產(chǎn)出合格的汽車部件產(chǎn)品。特別適用于部分國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)廠家。 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外一些公司，如，美國(guó)通 用，日本寶馬等國(guó)際知名品牌的汽車零部件生產(chǎn)裝配過程中采用帶有 CSC裝置的精密壓裝機(jī)，它既保證了零部件裝配的高精度要求，又保證了裝配的零件的合格率。因此提高了效率，并很好的解決了裝配質(zhì)量控制問題。但不管是柔性化還是 CSC裝置，它們的價(jià)格都很昂貴，國(guó)內(nèi)的大部分汽車公司還沒有這個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力 310。 國(guó)內(nèi)汽車總裝工藝因操作的復(fù)雜性 ,大部分零部件采用人工裝配。即使采用了壓裝設(shè)備的也存在許多不足，如，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差等，這對(duì)汽車的下一步組裝及使用產(chǎn)生了不利的影響。目前從國(guó)外來(lái)看 ,總裝工藝的機(jī)械化問題也沒有 根本解決 ,除個(gè)別工序外 ,機(jī)械代替人工裝配零件從質(zhì)量上不容易保證 ,此類專用設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)的難度較大。要提高裝配質(zhì)量、產(chǎn)量 ,需不斷提高機(jī)械化程度來(lái)改善裝配工藝 ,應(yīng)開發(fā)結(jié)構(gòu)新穎適用的工藝裝備并在業(yè)內(nèi)中相互交流 ,從而將操作者從繁重的勞動(dòng)中解脫出來(lái) 1112。玻璃密封壓裝機(jī)就是針對(duì)這些問題而開發(fā)的裝備。 2 1.3本課題研究?jī)?nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)工藝裝備， 將玻璃與托槽壓裝在一起，完成線下預(yù)裝以便進(jìn)行下一 步線上裝配將其安裝在車門升降器上。 包括 壓裝臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)，主要 指 動(dòng)力裝置 的設(shè)計(jì)及 計(jì)算選型；臺(tái)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)， 涵蓋 壓緊、導(dǎo)向 、定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)是 根據(jù)玻璃尺寸的變動(dòng)范圍設(shè)計(jì) 一 可調(diào)定位及夾緊結(jié)構(gòu)；最后 是 整個(gè)臺(tái)體尺寸 的 計(jì)算設(shè)計(jì)。 3 第二章 總體方案 的確定 及動(dòng)力裝置 計(jì)算 設(shè)計(jì) 2.1總體方案的確定 此工裝過程 的動(dòng)力源 采用氣壓傳動(dòng)， 這 是根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，因?yàn)閹缀趺總€(gè)企業(yè)都有空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐，這從一定程度上減少了成本。 又因?yàn)椴ＡС叽巛^大，采用氣動(dòng)使整個(gè)過程較平穩(wěn)，有利于玻璃的壓合。 總體方案共有兩種，方案一見圖 2-1。 圖 2-1 總體 方案一 工作原理如下： a 旋出螺桿 12，松開活動(dòng)壓塊 l4。 b.搖窗玻璃裝入工裝限位支承槽 (其 中側(cè)前門搖窗玻璃 由工裝前、后 、下邊限位支承槽 6 直接定位裝夾，側(cè)后門搖窗玻璃 以定 位鉸鏈 3 左邊端面為基準(zhǔn)裝 夾 )，旋進(jìn)螺桿 ，使壓塊壓緊玻璃。 c.按夾槽固定座裝夾基準(zhǔn)線槽 (圖 7B 向旋轉(zhuǎn) )裝夾槽 ,并調(diào)正夾槽裝夾座和肢 墊槽。夾槽裝夾座調(diào)正后，不要固定太緊，以免 在壓合過程中隨壓臂體 9 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)無(wú)退讓余 地 。 d.用手壓壓臂 l1，將夾槽與玻璃邊 壓 合 。也可在手壓壓臂使夾 槽壓人一定 尺寸后 ，人站到壓臂體連接踩 壓桿 10 的兩側(cè)踩壓 ，將 夾槽壓入 到最大位置 。 e 翻轉(zhuǎn)夾槽裝夾座 ，松開玻璃活動(dòng)壓 塊 l4，取出壓合好的玻璃與夾槽 2。 方案二：見示意圖 2-2，將玻璃平放，采用 氣缸為動(dòng)力源， 平面支承件支承 。氣缸通過推板推動(dòng)玻璃進(jìn)行壓裝，過程的平穩(wěn)性及受力均勻性由導(dǎo)向裝置保證。 4 圖 2-2 總體方案 二 示意圖 1.換向閥， 2.氣缸， 3.導(dǎo)向桿， 4.推板， 5.工件， 6.壓裝臺(tái)， 7.密封條， 8.托架 。 方案論證：兩種方案都能完成所需的單次加工。方案一中玻璃是豎放的，定位元件相對(duì)繁瑣，且?guī)в谢鶞?zhǔn)線 槽，而且只能加工某一尺寸的玻璃。而方案二種，玻璃是橫放的，這就可以降低對(duì)定位元件的要求，平穩(wěn)性較好， 雖 元件數(shù)量相對(duì)多了，但結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單 。 經(jīng)過多方面考慮， 選用第二種 方案，如圖 2-1所示。 主要由氣缸、換向閥、壓頭、導(dǎo)柱、工作臺(tái)等組成 ， 在氣缸作用下壓頭將工件壓入密封條槽中 ,密封槽與玻璃過盈配合 , 兩邊配合面較長(zhǎng) ,其摩擦力較大。 2.2動(dòng)力裝置計(jì)算選型 氣缸選型的任務(wù)就是根據(jù)系統(tǒng)各部分的功 能、所需力的大小及各部分結(jié)構(gòu)的特殊要求選擇與其相適應(yīng)的氣缸類型 13。 2.2.1 氣缸的設(shè)計(jì)步驟 1根據(jù)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求 和結(jié)構(gòu)要求選擇氣缸類型及安裝 方 式。 2根據(jù)工作機(jī)構(gòu)載荷及速度要求，計(jì)算氣缸直徑，一般應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)缸徑（表 2.2-1） 。 3由氣缸直徑及工作壓力出發(fā)計(jì)算，選擇缸壁厚，計(jì)算活塞桿直徑（圓整 為標(biāo)準(zhǔn)值，表 2.2-2） 。 5 4根據(jù)工作要求及缸的類型，確定氣缸各部分結(jié)構(gòu) 、材料、技術(shù)要求等 。 5若采用標(biāo)準(zhǔn)氣缸，在計(jì)算出氣缸直徑后即可選取適當(dāng)氣缸產(chǎn)品 。 雖更多的情況下盡量選用標(biāo)準(zhǔn)氣缸。但這個(gè)設(shè)計(jì)中，玻璃僅可調(diào)范圍就 100mm，再加上推程 50mm,又因?yàn)闅飧着c玻璃之間隔著推板和導(dǎo)向板。所以活塞桿的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，不能選用 標(biāo)準(zhǔn)氣缸，現(xiàn)自己設(shè)計(jì)一個(gè)氣缸。 2.2.2 氣缸的基本參數(shù) 氣缸內(nèi)徑、活塞桿直徑等。 2.2.3 氣缸的有關(guān)計(jì)算 現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛使用的一種普通氣缸就是單活塞桿雙作用氣缸，又因?yàn)榇斯ぱb完成后需要活塞桿退回，以便于裝入玻璃，所以選用 雙作用氣缸，過程只是單程，單活塞桿足夠，故采用單活塞桿雙作用氣缸。 下面就按照單活塞桿雙作用氣缸來(lái)計(jì)算活塞桿的輸出力。 一 活塞桿上輸出力和缸徑的計(jì)算 1.根據(jù)力的平衡原理，活塞桿上輸出力必須克服活塞桿工作時(shí)的總阻力，單桿雙作用氣缸只在活塞一側(cè)有活塞桿，所以壓縮空氣作用在活塞兩側(cè)的有效面 積不同，活塞向左右兩個(gè)方向行走時(shí)分別產(chǎn)生推力和拉力，其中： F1 =ZFPD 24公式 （ 2-1） F2 =ZFPdD )(4 22公式 （ 2-2） 式中， F1 ：活塞桿上的推力（或稱工作載荷） ，單位為 N； F2 ：活塞桿上的拉力（或稱工作載荷） ，單位為 N； D：活塞直徑 ，單位為 m； d：活塞桿直徑 ，單位為 m； P ：氣缸工作壓力 ，單位為 Pa； Fz ：氣缸工作時(shí)的總阻力 ，單位為 N。 汽缸工作時(shí)的總阻力與眾多因素有關(guān)，如運(yùn)動(dòng)部件的慣性力、背壓阻力、密封處摩擦力等，另一方面所設(shè)計(jì)的氣缸不但要保證其靜特性，也要保證其動(dòng)特性要求。綜合考慮后為方便設(shè)計(jì)與計(jì)算，將以上因素以載 荷率的形式計(jì)入公式，則式（ 2-1）及式（ 2-2）分別為： 6 F1 = PD24N 公式 (2-3) F2 = PdD )(4 22 N 公式 (2-4) 2.缸徑的計(jì)算： 推力作功時(shí)： D=PF14 公式 (2-5) 拉力作功時(shí)： D= 224 dPF 公式 (2-6) 式中， ：氣缸工作時(shí)的載荷率，在選擇載荷率時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)方面的問題：一是氣缸的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)要求，二是氣缸總阻力，當(dāng)氣缸的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)要求高、工作頻率高時(shí)一般取=0.3 0.5，速度高時(shí)取小值，速度大時(shí)取大值；動(dòng)態(tài) 特性參數(shù)要求一般，工作頻率低時(shí)，取 =0.7 0.85。 二 . 塞桿直徑 d的計(jì)算 （法一 ） 用式 2-6 計(jì)算時(shí)，活塞桿直徑 d可以根據(jù)氣缸拉力預(yù)先估定，估定活塞桿直徑時(shí)可按公式 d/D=0.2 0.3來(lái)計(jì)算，必要時(shí)可按 d/D=0.16 0.4來(lái)計(jì)算，若將 d/D=0.160.4代入式 2-6可得 D=(1.01 1.09)pF24 m 式中系數(shù)在缸徑較大時(shí)取小值，缸徑較小時(shí)取大值。由以上計(jì)算出的氣缸內(nèi)徑 D應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。 計(jì)算過程： 已知玻璃的尺寸變化范圍：長(zhǎng)度： 600 800mm；寬度： 400 500； 托架的尺寸一般為玻璃尺寸的三分之二。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一卷，第 3-239頁(yè)， 表 3-3-3選擇乙丙橡膠來(lái)做和玻璃接觸的橡膠皮?？芍淅鞆?qiáng)度為b=4MPa，又安全系數(shù)為 6 8，取 814。則 =b/n=4MPa/8。 在計(jì)算時(shí)應(yīng)按照玻璃的最大尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么托架的最大尺寸為800 2/3=533.3。 玻璃裝入的過程中，橡膠發(fā)生擠壓變形，由材料力 學(xué)可得擠壓面積Aps=al=4 533.3，則推力 F1=Aps =533.3 310 4 310 81046 =1066.6N15。 D=PF14 = 8104.0 6.106646 =0.065m,由表 2.2-1，圓整為 63。 7 估定活塞桿直徑 d/D=0.2,則 d=12.6,由表 2.2-2圓 整為 12。 因?yàn)樵谶@個(gè)過程 ， 主要用氣缸的推力，因此拉力可不予計(jì)算。 表 2-1 缸筒內(nèi)徑系列 表 2-2活塞桿直 徑系列 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （ 90） 100 （ 110） 125 140 160 180 200 220 250 320 400 500 630 （法二）活塞桿的詳細(xì)計(jì)算： 根據(jù)玻璃在壓裝方向的變化尺寸 (400 500),另外設(shè)定推程為 50mm， 再加上中間推板及導(dǎo)向板的寬度， 則活塞桿的行程即計(jì)算長(zhǎng)度為 230mm。具體推算過程見后面的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。 a:按強(qiáng)度條件計(jì)算 當(dāng)活塞桿的長(zhǎng)度 L 較小（ L 10d） 時(shí)可以只按強(qiáng)度條件計(jì)算活塞桿的直徑 d。 dpF14 （ m） 公式 (2-7) 式中， F1 ：氣缸的推力 ； P ：活塞桿材料的許用應(yīng)力 ，單位為aP； P =b/s b:材料的抗拉強(qiáng)度 ，單位為aP； s:安全系數(shù) s 1.4 抗拉強(qiáng)度計(jì)算時(shí)需要解決的幾個(gè)問題： 估計(jì) L與 D之間的關(guān)系，若 L/D 10,則可以按式 38.2-15進(jìn)行計(jì)算。 確定氣缸的材料，明確 b的值。 選擇適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，安全系數(shù)不宜過大也不宜過小，過大時(shí)雖能保證安全性，但容易造成材料的浪費(fèi)，使成本提高；安全系數(shù)過小又容易造成不安全現(xiàn)象，使產(chǎn)品質(zhì)量降低。 b按縱向彎曲強(qiáng)度計(jì)算 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 8 氣缸承受軸向壓力后會(huì)產(chǎn)生軸向彎曲，當(dāng)縱 向力達(dá)到極限力 Fk以后，活塞桿會(huì)產(chǎn)生永久性彎曲變形，出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。該極限力與起氣缸的按裝方式、活塞桿直徑及行程有關(guān)。 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 L/K 85 n 時(shí)， Fk=n 2EI/L2 (N) 公式 (2-8) 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比 L/K 85 n 時(shí)， Fk=2)/(1 KLnafA IFk=2)/(1 KLnafA I(N) 公式 (2-9) 式中， L:活塞桿計(jì)算長(zhǎng)度 。 K:活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑，對(duì)實(shí)心桿： K=IAI =d/4(m);對(duì)空心桿： K= 404 dd /4(m) I：活塞桿斷面慣性矩，對(duì)實(shí)心桿： I= D4/64(m4);對(duì)空心桿： I= (d4-d04)/4(m4) D0:空心活塞桿的內(nèi)孔直徑 A :活塞桿截面積，對(duì)空心桿： A = d2/4 (m2); 對(duì)空心桿： I= (d2-d02)/4(m2) N:系數(shù)。 E：彈性模量，對(duì)鋼取 E=2.1 1011 Pa F:材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值，對(duì)鋼取 f=49 107 Pa A:系數(shù)，對(duì)鋼取 a=1/5000 若縱向推力載荷（總載荷）超過極限力 Fk,就應(yīng)采取相應(yīng)的措施，一般是其它條件不變的前提下，多以加大活塞桿的直徑來(lái)解決。 計(jì)算過程： 由表 2.2-2，因 氣缸 是固定 -自由 式的安裝 型式，則 n=1/4，如圖 2-3所示。 則 85 n =85 4/1 =42.5。 活塞桿為實(shí)心桿，所以 K=1AI = md 003.04124 因此 ， L/K=0.23/0.003=76.67,即L/K85 n , 則 Fk=n 2EI/L2 N,代入數(shù)值得 Fk=20 . 2 59-1011 0 1 12 . 12 1 /4 =8290.47 N 而縱向推力為 1066.6 N 9 縱向力達(dá)不到極限力 Fk ，所以活塞桿直徑取 12即可 ，也可選標(biāo)準(zhǔn)值 。 圖 2-3 固定 -自由 式安裝 n=1/4 三 . 缸筒壁厚的計(jì)算： 缸筒 直接承受壓力，需有一定厚度，由于一般氣缸缸筒厚與內(nèi)徑之比 101D ，所以通?？砂幢”谕补接?jì)算： mDpt2 公式 （ 2-10） 式中 氣缸筒的壁厚 ，單位為 m； D- 氣缸筒內(nèi)徑 ，單位為 m； Pt- 氣缸試驗(yàn)壓力 ,一般取 pt=1.5p，單位為 Pa； P- 氣缸工作壓力 ,單位為 Pa； - 缸筒材料許用應(yīng)力 ，單位為 Pa； = Sb Pa S- 安全系數(shù) .一般取 S=6 8。 氣缸筒的材料選用 20號(hào)鋼管，其 =60MPa。 通常計(jì)算的 缸筒壁厚相當(dāng)薄，但考慮到機(jī)械加工，鋼筒兩端要安裝缸蓋等需要，往往將氣缸筒壁厚作適當(dāng)加厚，且盡量選用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑和壁厚的鋼管和呂合金管。見表 2.2-3。 表 2-3 氣缸壁厚表 材料 氣缸直徑 Q235A,45,20號(hào)無(wú)縫鋼 50 80 100 125 160 200 250 320 壁 厚 5 6 7 7 8 8 10 10 計(jì)算過程： D=63mm=0.063m. pt=1.5p=1.5 0.4 106Pa. =60MPa=6 10Pa. 10 所以 = mm315.01062 104.05.1063.0 76 可見筒壁太薄，因此由表 2.2-3選用壁厚 =5mm16。 上述氣缸 已根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)完成 ， 下述 是關(guān)于 零部件的結(jié)構(gòu)及材料 的設(shè)計(jì) ，見下述過程。 2.2.4 氣缸 主要零 部件結(jié)構(gòu) 、 材料 及技術(shù)要求 （一） 氣缸筒 1. 結(jié)構(gòu) 見圖 2-4所示。 2. 材料 氣缸筒使用材料有鑄鐵 HT150、 HT200、鋼 Q235A、 45；鋁合金 ZL104、 ZL106等，常用 20 號(hào)無(wú)縫鋼管和鋁合金管。 我們選用 20 號(hào)無(wú)縫鋼管。 3. 技術(shù)要求 見圖 2-4。 綜 合考慮，選用氣缸筒材料為 20 號(hào)無(wú)縫鋼管。另外，內(nèi)徑精度及粗糙度 根據(jù)活塞使用密封圈型式而異，用 O型橡膠密封圈時(shí)為 3級(jí)精度；粗糙度 Ra為 0.4；用 Y型橡膠密封圈時(shí)為 4 5級(jí)精度，粗糙度 Ra為 0.4。 裝配后，應(yīng)在 1.5 倍工作壓力條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不能有漏氣現(xiàn)象。非加工表面應(yīng)涂漆防銹。 為提高壽命和 防腐，缸內(nèi)表面可渡鉻，再拋光或研磨，鉻層厚度 0.01 0.03mm。 鑄件應(yīng)無(wú)砂眼和氣孔，并進(jìn)行人工時(shí)效處理。 圖 2-4 普通型氣缸筒 （二） 氣缸蓋 1. 結(jié)構(gòu) 見圖 2-5 所示。 壓裝過程 中玻璃平穩(wěn)推進(jìn) ， 故設(shè)計(jì)的氣缸屬無(wú)緩沖裝置 11 型 ，因此氣缸蓋 不需 帶有緩沖裝置。 為避免活塞與氣缸蓋端面接觸時(shí)，承受壓縮空氣的面積太小。通常在缸蓋上做出深度不小于 1mm的沉孔，此孔必須與進(jìn)氣孔相通。 2. 材料 與氣缸筒相同，采用 20號(hào)鋼。 3. 技術(shù)要求 見圖 2-5。 (1). 與氣缸內(nèi) 徑配合之 D(h8)對(duì) D1(H8)的同軸度不大于 0.02 mm。 (2).螺紋孔 M對(duì) d1(H9)的 同軸度不大于 0.02mm。 (3).T對(duì) D1軸線的垂直度不大于 0.1mm。 (4).鑄件處理、熱處理、漏氣試驗(yàn)、防銹涂漆等于氣缸筒相同。 圖 2-5 氣缸蓋 （三） 活塞 1. 結(jié)構(gòu) 見圖 2-6?；钊前褖嚎s空氣的能量通過活塞桿傳遞出去的重要零件?；钊Y(jié)構(gòu)與其密封形式分不開，活塞的寬度也取決于采用一圈還是兩排密封圈，活塞上安裝密封圈的溝槽深和寬應(yīng)符合密封圈的 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 2. 材料 鑄鐵 HT150、碳鋼 35、鋁合金 ZL106。選用鑄鐵 HT150。 3. 技術(shù)要求 見圖 2-6。 12 (1).活塞外徑（即缸筒內(nèi)徑 ） 其公差配合取決于所選密封圈。我們采用 O型密封圈，則公差為 f8。 (2).外徑 D(d9)對(duì)活塞桿連接孔 d1(H8)的同軸度不大于 0.02mm。 (3).兩端面 T對(duì) d1(H8)垂直度不大于 0.04mm。 (4).鑄件不允許有砂眼、氣孔、縮松等缺陷。 (5).熱處理應(yīng)比缸筒低。 (6).外徑 D的圓柱度、圓度不超過直徑公差的一半。 圖 2-6 活塞 （四）活塞 桿 活塞桿與活塞式最重要的受力 零件之一。其主要形式有實(shí)心和空心兩種。 1.結(jié)構(gòu) 見圖 2-7。 選用實(shí)心桿，活塞桿頭部結(jié)構(gòu)形式很多，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)。 2.材料 45鋼、 40Cr.選用 45鋼。 3.技術(shù)要求 見圖 2-7。 13 圖 2-7 活塞桿 (1).直徑 d與氣缸導(dǎo)向套配合，其公差一般取 f8、 f9、或 d9,選 f8， 粗糙度 Ra為 0.8 m。 (2).端面 K對(duì) d1(j7)垂直度不大于 0.02mm。 (3).熱處理：調(diào)質(zhì) HRC30 35。 (4).兩頭端面允 許打中心孔。 4.活塞桿與活塞的連接 廣泛地 采用螺紋連接，除小直徑氣缸把活塞與活塞桿做成整體外，多數(shù)在活塞桿上加工螺紋，以螺母將活塞固定在活塞桿上， 為防止振動(dòng)松動(dòng)，一般均加保險(xiǎn)墊圈、開口銷等防松零件。 2.2.5 氣缸的密封 （一）活塞桿的密封 氣缸活塞桿的密封主要之活塞桿伸出端與缸蓋、導(dǎo)向套間的密封， 選用 O型密封圈，它密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，裝配后圈內(nèi)直徑應(yīng)比活塞桿直徑小 0.1 0.35mm。如圖 2-8所示。 圖 2-8 活塞桿的密封 14 （二）活塞的密封 活塞的密封指活塞與缸筒內(nèi)表面之間的密封及 活塞與活塞桿之間的密封。活塞的密封與其結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。綜合考慮， 也 選用 O 形 密封圈 ，其特點(diǎn)是密封可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小 。如圖 2-9 所示 17 18。 圖 2-9 活塞的密封 15 第三章 壓裝臺(tái) 定位 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 3.1 與定位相關(guān)的 問題 1.考慮 到玻璃為平板件，其定位是采用平面定位元件。 平面作為定位基準(zhǔn)，通常根據(jù)其限制的自由度的數(shù)目，分為主要支承面、導(dǎo)向支承面和止推支承面。限制工件三個(gè)自 由度的定位平面，稱為主要支承面；限制工件兩個(gè)自由度的定位平面，稱為導(dǎo)向支承面；限制工件一個(gè)自由度的定位平面，稱為止推支承面。 2定位元件 平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有主要支承和輔助支承。 這次設(shè)計(jì)中只用到主要支承，下面支隊(duì)主要支承做簡(jiǎn)單介紹。 主要支承 用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用的支承。 此壓裝臺(tái)只需要采用固定支承。 固定支承：固定支承有支承釘（包括球頭支承釘、平頭支承釘及齒紋頭支承釘）和支承板（平板式支承板、斜槽式支承板）兩種形式。它們?cè)谑褂眠^程中，固定不動(dòng)。 圖 3-1 為標(biāo)準(zhǔn)支承釘 （ JB/T8029.2-1999）和支承板（ JB/T8029.1-1999）：圖 a 為平頭支承釘，用于精基準(zhǔn)；圖 b為球頭支承釘，用于粗基準(zhǔn)，可減少與工件的接觸面積，提高定位穩(wěn)定性；圖 c為齒紋頭支承釘，用于側(cè)面定位，花紋增大摩擦系數(shù)，由于清除切屑困難，很少用于底平面定位；圖 d為平板式支承板，用作精基準(zhǔn)，多用于側(cè)面和頂面定位，用于底面定位時(shí)，孔邊切屑不易清理；圖 e為斜槽式支承板，用作精基準(zhǔn)，適用于底面定位 19。 圖 3-1 支承釘和支承板 3.2定位 方案選擇 已知汽車車門玻璃的尺寸是變化的， 如圖 3-2(a)所示。 16 (a) (b) 圖 3-2 玻璃 及托架 的 結(jié)構(gòu) 尺寸 且長(zhǎng)度范圍是 600-800mm，即沿 Y方向的尺寸 ;寬度范圍是 400-500mm，即沿 X方向的尺寸；厚度為 4mm，即沿 Z 方向的尺寸 。我們?cè)O(shè)計(jì)用于后車門玻璃的壓裝工藝，因此玻璃沿壓入方向的尺寸是 400-500mm，壓裝好的成品應(yīng) 使玻璃與托架成為一體，已知托架的尺寸為玻璃尺寸的三分之二， 結(jié)構(gòu)見圖 3-2（ b） ，托架上焊有兩個(gè)側(cè)耳，其上加工有螺紋孔，孔用于以后將玻璃連同托架固定在車門玻璃升降器上。 壓裝后的 成品 如圖 3-3所示 。 圖 3-3 成形后的玻璃 1.車門玻璃 2.托架 17 一 .方案陳列 : 方案的選用要根據(jù)所加工工件的尺寸或加工工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍等來(lái)確定，這個(gè)工藝過程中，因玻璃屬大型平板件，且要求過程平穩(wěn)，結(jié)合牢固。綜合考慮需要橫向壓裝，這樣可以避免玻璃豎直壓入時(shí)因重力或剛性不足而發(fā)生傾斜，針對(duì)橫向壓入的定位方案，有以下兩種： 方案一： 氣缸活塞桿直接推動(dòng)粘有凹槽形橡膠塊的推板，推板推動(dòng)玻璃進(jìn)行壓裝，臺(tái)體上布置四個(gè)支承釘作為平面定位元件，凹槽形橡膠塊也起定位作用，另外側(cè)面設(shè)置一 支承 板，如圖 3-4所示。 圖 3-4 定位方案一 1.氣缸 2.活塞桿 3.推板 4.橡膠塊 5.玻璃 6.支承釘 7.橡膠條 8.托架 9.臺(tái)體 由圖可見，支承釘限制工件的三個(gè)自由度，即 X、 Y方向的 旋轉(zhuǎn)自由度及 Z方向的位移自由度 ；橡膠塊限制工件的兩個(gè)自由度，即 X 方向的位移自由度及 Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度 ；側(cè)面支承板限制工件的一個(gè)自由度，即 Y方向的位移自由度 。 方案二： 氣缸活塞桿直接推動(dòng)粘有凹槽形橡膠塊的推板，推板推動(dòng)玻璃進(jìn)行壓裝，臺(tái)體上布置兩條長(zhǎng)的支承板作為定位元件，另外側(cè)面也設(shè)置一支承板，如圖 3-5所示。 18 圖 3-5 方案二 1.氣缸 2.活塞桿 3.推板 4.橡膠塊 5.玻璃 6.支承板 7.橡膠條 8.托架 9.臺(tái)體 由圖可見，其限制自由度的情況與方案一相同。 二 .方案論證： 從加工工藝性方面講，兩種方案中的定位元件均屬于平面定位元件，均限制了工件的六個(gè)自由度， 從而 確定工件在臺(tái)體中的正確位置， 以 完成加工過程。 但從加工要求來(lái)看，方案一存在不足， 因?yàn)槠洳捎玫亩ㄎ辉侵С嗅?，支承釘?shù)某叽绮粫?huì)很大，在推動(dòng)玻璃進(jìn)行壓裝時(shí)，玻璃有可能會(huì)脫離定位元件；又因?yàn)椴ＡС叽缬泻艽蟮淖儎?dòng)范圍，即 100200mm。 這些都有可能造成過程的 不平穩(wěn)，嚴(yán)重時(shí)甚至不能裝入玻璃托架中。 從分析中可見方案二優(yōu)于方案一， 更能滿足加工要求， 因此選用方案二。 3.3定位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一 .底面 （ XOY平面 )定位元件 選用的是支承板，又支承板有平板式和斜槽式，這個(gè)工藝過程中不會(huì)產(chǎn)生切屑，只是光滑的玻璃的推壓過程，因此考慮加工成本，采用平板式支承板。又因?yàn)椴Ａб讋潅?，因此考慮在支承板上膠粘一層橡膠皮 ， 同理，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一卷，第 3-239頁(yè)，表3-3-3 選擇乙丙橡膠來(lái)做和玻璃接觸的橡膠皮 14。厚度設(shè)計(jì)為 2mm，寬度和支承板的寬度相同 。 玻璃尺寸 較大，需設(shè)計(jì)專用支承板， 玻璃在壓裝方向的尺寸為 400 500mm，設(shè)計(jì)支承板的長(zhǎng)度為 340mm已足夠 ，且采用兩條支承板 。 支承板采用螺紋聯(lián)接固定在臺(tái)體上，選用 M10的螺紋，因?yàn)榕_(tái)體厚度較大，而且不會(huì)經(jīng)常拆卸，采用螺釘聯(lián)接 21。 如圖 3-6所示。 19 圖 3-6 支承板結(jié)構(gòu)及尺寸 二 .側(cè)面（ YOZ平面）定位元件 推板上的橡膠塊的結(jié)構(gòu)是凹槽形的，凹槽沿 Z方向的深度跟玻璃厚度相同，裝入玻璃時(shí)，直接將玻璃潛入凹槽中。進(jìn)而限制 玻璃的兩個(gè)自由度，關(guān)鍵問題在于橡膠塊與推板的聯(lián)接方式。我們?cè)谕瓢?上設(shè)置兩個(gè)橡膠塊，選 用橡膠塊是那種帶有螺紋的結(jié)構(gòu)，再將其通過螺紋 聯(lián)接固定在推板上， 采用螺栓而不是螺釘是為了進(jìn)行防松， 如圖 3-7所示。 圖 3-7 側(cè)面定位件推板 1.推板 2.橡膠塊 3.螺栓 考慮到橡膠中含有螺釘，橡膠的尺寸不宜太小，現(xiàn)將 橡膠塊的長(zhǎng)度即沿 Y方向的尺寸為 80，另外橡膠塊與推板的聯(lián)接選用 M8 的螺紋，其 Z 方向的總體 尺寸定為 25， X 方向的 20 總體尺寸定為 25，中間凹槽 X方向的深度定位 4。須明確自出的是，在推板上加工螺紋孔時(shí)一定保證兩孔中心線對(duì)推板中心線的對(duì)稱性，這對(duì)后面可調(diào)裝置非常重要。 三 .側(cè)面（ XOZ平面）的定 位元件 這個(gè)側(cè)面支承板所起的主要作用是防止玻璃在壓入時(shí)沿 Y方向移動(dòng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一個(gè)板，在上面粘一層橡膠皮即可。但玻璃尺寸有變化范圍，若兩個(gè)板沿 Y方向是固定的，則不能滿足加工要求，因此必須設(shè)計(jì)一可調(diào)定位結(jié)構(gòu) ，如圖 3-8所示 。 圖 3-8側(cè)面可調(diào)定位件 1.軸承端蓋 2.臺(tái)體 3.深溝球軸承 4.螺桿 5.支承板 6.橡膠條 7.軸承端蓋（帶油封） 8.圓錐銷 9.手柄 這一可調(diào)定位 裝置 的原理如下： 在螺桿上，兩段螺紋采用相反的旋向，左段加工成左旋螺紋，右段加工成右旋螺紋，相應(yīng)得在推板上 也加工出內(nèi)螺紋，裝配后使其旋合。這樣，手柄 9順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 時(shí)，左側(cè)的推板向左移動(dòng)，右側(cè)的推板向右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩推板 相背而行， 距離變大，將玻璃放進(jìn)去。 采用這種結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)玻璃的中心線與 YOZ 平面內(nèi)推板的中心線重合。因?yàn)槁輻U在旋合過程中，因左右段螺紋的螺距相同，故兩個(gè)推板的移動(dòng)距離相同，即使放入玻璃后，玻璃與推板之間還有距離，它也會(huì)使玻璃最終處于中間位置，但前提是保證 XOZ平面內(nèi)的兩個(gè)推板在安裝時(shí) 的 對(duì)稱性。 其中的軸承因受軸向力不大，選用深溝球軸承，具體的尺寸 及螺紋的自鎖性能 在后面陳述。 21 第四章 壓裝臺(tái)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1導(dǎo)向 件 的 主要作用 導(dǎo)向件的主要作用是實(shí)現(xiàn)刀具或工件的加工位置準(zhǔn)確及過程平穩(wěn)的，例如 ，鉆床上有鉆套，鉆套里面裝有襯套來(lái)起導(dǎo)向作用；還有導(dǎo)向板用以實(shí)現(xiàn)大行程的導(dǎo)向 21。 在這個(gè)工藝過程中，要求玻璃的壓裝過程必須平穩(wěn)且受力均勻，這就要求活塞桿對(duì)推板的作用力要均衡，若只是靠活塞桿作用在推板上，因是一點(diǎn)作用，玻璃尺寸又大，易發(fā)生因兩邊受力不均而傾斜。故必須有導(dǎo)向裝置。 4.2導(dǎo)向方案選擇 一 .方案陳列： 方案一： 直接在活塞桿上連接一個(gè)板件，板件的結(jié)構(gòu)類似于 U 形，如圖 3-14 所示，并且在板上加工一個(gè)螺紋孔，將其通過螺紋聯(lián)接固定在活塞桿上， U形板的兩個(gè) Y枝 （見圖 4-1中1） 必須相對(duì)于活塞桿的中心線對(duì)稱 ，且分別通過導(dǎo)向套 ，導(dǎo)向套也必須對(duì)于活塞桿中心線對(duì)稱 。通過 U形板推動(dòng)推板 ， 使 玻璃 擠入托架中，見圖 4-1。 圖 4-1 U 形板結(jié)構(gòu) 1.U 形板的 Y 枝 2.螺紋孔 方案二 : 在推板上安裝兩個(gè)桿件，桿件的結(jié)構(gòu)見圖 4-2。在推板上還要加工兩個(gè)對(duì)稱的通孔，將加工好的桿件裝入通孔中，然后將它們焊接在一起，桿件的伸出部分通過導(dǎo)向套， 導(dǎo)向套也必須對(duì)于活塞桿中心線對(duì)稱， 見圖 4-3。活塞桿通 過推動(dòng)推板將玻璃擠入托架中。 22 圖 4-2 桿件結(jié)構(gòu) 圖 4-3 1.推板 2.階梯形桿件 方案論證： 單從 工藝性分析，兩種方案都能達(dá)到導(dǎo)向的效果，實(shí)現(xiàn)過程的平穩(wěn)，受力的均勻。從實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性來(lái)講，方案一中活塞桿與 U形板采用的是螺紋聯(lián)接，工作時(shí)間長(zhǎng)了以后，螺紋聯(lián)接會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，導(dǎo)致推板兩邊受力不均，達(dá)不到加工要求。而第 二 種方案中，桿件的結(jié)構(gòu)決定了桿會(huì)卡在推板的通孔中，另外兩者有是焊接在一起的，結(jié)合比較牢固，一般 23 不會(huì)發(fā)生松動(dòng)。即使工作一段時(shí)間后，過程也會(huì)較平穩(wěn)，玻璃兩側(cè)受力也較均勻，能保證加工要求。 綜合 考慮，選用第 二 種 方案。 4.3導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向 結(jié)構(gòu)在方案二中已描述，現(xiàn)在的關(guān)鍵問題是導(dǎo)向套的固定。導(dǎo)向套不能直接固定在臺(tái)體上，它必須嵌入孔中，且一般采用67nH的配合。對(duì)于導(dǎo)向套的固定，現(xiàn)有兩種方案21。 方案一： 加工兩個(gè)導(dǎo)向板， 每個(gè) 板的結(jié)構(gòu)如圖 4-4所示，中間的兩個(gè)通孔用來(lái)裝導(dǎo)向套。將加工好的板通過螺紋聯(lián)接固定在推板的后面，兩個(gè)導(dǎo)向板的安裝位置定要保證相對(duì)于活塞桿對(duì)稱。 圖 4-4 方案一 導(dǎo)向板 方案二：加工一個(gè)導(dǎo)向板，板的結(jié)構(gòu)如圖 4-5所示，板上的兩個(gè)孔 在加工時(shí) 要保證對(duì)稱性。將加工好的板通過螺紋聯(lián)接固定在推板的后面。 24 圖 4-5 方案二 導(dǎo)向板 方案論證：兩種方案都能固定導(dǎo)向套，從這個(gè)角度講，都是可行的。但第一種方案中，是兩個(gè)導(dǎo)向板，即使它們上面的孔加工的絕對(duì)精確，在安裝時(shí)也難以保證其對(duì)稱性，也就不能保證導(dǎo)向后的受力均勻。而第二種方案中，導(dǎo)向板是一個(gè)整體，兩個(gè)孔中心軸線的對(duì)稱度完全可以在加工時(shí)保證，從而減少在安裝過程中的麻煩 ，且能保證導(dǎo)向后的受力均勻。 綜上所述，選用第二種方案，且為了便于準(zhǔn)確地安放在臺(tái)體上，特將導(dǎo)向板的底平面加工成階梯形 ，具體結(jié)構(gòu)及尺 寸見零件圖 。 因推板上既有橡膠塊又有導(dǎo)向桿件，為了 使兩者不發(fā)生干涉而又能完成各自的作用，將導(dǎo)向桿與橡膠塊在 X 方向錯(cuò)開，即設(shè)計(jì)橡膠塊在 X方向的尺寸大于導(dǎo)向桿中臺(tái)階部分的尺寸 且兩者中心線到推板中心的距離不等 。 25 第五章 壓裝臺(tái) 夾緊 及其它 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 夾緊的基本概念 夾緊 :把工件在夾具中占據(jù)的正確位置 固定下來(lái)，并使其在外力作用下不發(fā)生變動(dòng)的操作。 夾緊力來(lái)源于人力或者某種動(dòng)力裝置，也就是人力夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。一般把夾緊元件和中間傳遞機(jī)構(gòu)稱為夾緊機(jī)構(gòu)。常用的典型夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、偏心 夾緊機(jī)構(gòu)及鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)等 19。 5.2夾緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 這個(gè) 工藝過程加工的玻璃屬尺寸較大的平板件，又是在水平方向進(jìn)行壓裝的，且推力不大，前面設(shè)計(jì)的側(cè)面支承板可以保證玻璃在加工過程中不會(huì)向兩 邊移動(dòng)，也就是說(shuō)玻璃在夾具中的位置不會(huì)發(fā)生變動(dòng)，因此此壓裝臺(tái) 中關(guān)于玻璃 不需 設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)。 而托架則需要夾緊以保證其在加工過程中受力時(shí)不會(huì)發(fā)生脫落。 對(duì)于托架在加工過程中的固定， 考慮采用一夾板，將其用螺栓聯(lián)接固定在臺(tái)體上，螺栓所在位置應(yīng)處于托架下方。這樣，將夾板固定以后，托架與夾板不發(fā)生干涉，再將托架卡在滑塊中間即可，見圖 5-1。 圖 5-1 夾板 26 5.3其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 到目前為止， 玻璃的定位及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)已設(shè)計(jì)完畢，另外的一個(gè)問題是托架的定位 ， 定位 是考慮將托架的兩個(gè)側(cè)耳卡在兩個(gè)滑塊之間， 兩個(gè)滑塊可以在滑槽中移動(dòng)， 當(dāng)玻璃尺寸發(fā)生變化時(shí)，調(diào)整滑塊之間的距離即可。 這樣既方便 又能滿足加工要求，見圖 5-2。 圖 5-2 托架的定位結(jié)構(gòu) 1-托架 2-滑塊 3-臺(tái)體 為保證托架位置的準(zhǔn)確及其與夾板接觸的緊密， 進(jìn)而保證加工過程中的平穩(wěn)， 提高加工加工精度。 夾板左側(cè)面 粗糙度為 Ra6.3，底面也應(yīng)采用粗糙度為 Ra6.3，另外兩端面對(duì)平面度也有一定的要求 18。 27 第六 章 各元件的安裝及固定 6.1定位結(jié)構(gòu)的 安裝及固定 6.1.1 底面支承板 支承板的結(jié)構(gòu)已設(shè)計(jì)好，因玻璃在壓裝方向的尺寸范圍是 400-500mm，設(shè)計(jì)支承板的長(zhǎng)度為 340mm，寬度為 32mm，并且兩個(gè)支承板各自到臺(tái)體中心的距離為 260mm。每個(gè)支承板上都有六個(gè)階梯孔，它們之間的中心距為 30， 60， 60， 60， 60， 60；階梯孔的直徑分別為 18， 11；安裝時(shí)，將支承板按距離放好，再各自用六個(gè) M10的螺釘固定即可 21。 6.1.2 側(cè)面推板 推板的長(zhǎng) 度及滑槽長(zhǎng)度要考慮玻璃尺寸的變動(dòng)范圍及所需推力的大小，因推板上的橡膠塊也起定位作用，放入玻璃時(shí)，玻璃應(yīng)正好卡在橡膠塊的凹槽中，因此推程應(yīng)設(shè)置在臺(tái)體的另一端，即安放托架的一端。玻璃尺寸差是 100mm，又考慮推力約為 1066N,設(shè)計(jì)推程為 50mm，則滑槽的長(zhǎng)度應(yīng)為 150mm加上推板的寬度。 而推板的寬度并無(wú)太大要求，僅考慮橡膠塊所使用的固定螺紋即可，綜合考慮，最終， 推板 寬度為 30mm，橡膠塊的固定選用M8的螺栓聯(lián)接，即螺栓 GB5780-86 M8 40,螺母 GB41-86 M8。 而推板的長(zhǎng)度不能過大，在推動(dòng)過程中 不能使其與底面支承板發(fā)生干涉，兩個(gè)支承板邊沿之間的距離為 488mm，因此設(shè)計(jì)推板的長(zhǎng)度為 480mm，則滑槽的寬度為 480mm，長(zhǎng)度為 180mm17。 推板上需加工兩個(gè)通孔以用來(lái)焊接兩個(gè)導(dǎo)向桿，通孔之間的中心距越大，推動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向作用越好，因?qū)驐U的最大直徑為 20mm，設(shè)計(jì)通孔中心距推板中心的距離為 220mm，這樣既能起到導(dǎo)向作用，又能保證推板和導(dǎo)向桿的焊接良好性。 推板上還固定有橡膠塊，橡膠塊的尺寸前面已論述過，考慮到橡膠塊與導(dǎo)向桿不能碰撞及玻璃必須與橡膠塊接觸而不是導(dǎo)向桿，又因?yàn)椴Ａа?Y方向的尺寸為 600 800，兩個(gè)橡膠塊中心線之間的距離要合理，最合理的方案要能實(shí)現(xiàn)對(duì)這一尺寸變化范圍的玻璃的定位，從而減少調(diào)整的時(shí)間，設(shè)計(jì)兩中心線之間的距離為 330。 6.1.3托架一側(cè)的夾板及滑塊 滑塊主要起對(duì)托架的定位作用，安裝托架時(shí)應(yīng)正好使托架上的兩個(gè)突起卡在兩個(gè)滑塊之間，因此滑塊邊沿之間的距離最小為 400mm，最大為 533mm（托架尺寸大約為玻璃尺寸 28 的三分之二）。 滑塊的長(zhǎng)桿部分加工出 M6螺紋，臺(tái)體上加工出對(duì)應(yīng)尺寸的滑槽使滑塊在其中滑移來(lái)實(shí)現(xiàn)托架的定位。 夾板的作用是保證托架在被壓入橡膠條和玻璃時(shí)不發(fā)生偏移， 考慮夾板 與臺(tái)體之間采用螺紋聯(lián)接，那螺釘?shù)奈恢镁筒荒芨缮嫱屑艿陌卜牛O(shè)計(jì)夾板的長(zhǎng) 度與托架上兩個(gè)突起邊沿間的距離相等，而螺紋的位置處于托架的下方，具體間裝配圖。 前面說(shuō)過推 程 為 150mm，則玻璃到橡膠條之間的距離應(yīng)為 150mm。而橡膠條緊挨著托架，這樣就能確定臺(tái)體的右邊沿。 6.1.4 側(cè)面可調(diào)支承板 （一）螺桿的設(shè)計(jì)及校核 初步設(shè)計(jì)滑動(dòng)螺紋傳動(dòng)的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算（以其中 36 一段為例） ： 螺桿：公稱直徑，即大徑 d=36mm，中徑 d2=34.5mm， 小徑 d1=32.5mm。 螺母 （即支承板上加工的螺紋） ：大徑 D=36.5mm，中徑 D2=34.5mm， 小徑 D1=33mm。 螺桿：公稱直徑，即大徑 d=32mm,中徑 d2=30.5mm, 小徑 d1=28.5mm。 螺母：大徑 D=32.5mm,中徑 D2=30.5mm,小徑 D1=29mm。 1、耐磨性計(jì)算： 主要是限制螺紋的工作面上的壓力 P，使其小于材料的許用壓力 P。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)的這個(gè)螺桿僅為實(shí)現(xiàn)側(cè)面支承板的移動(dòng)，軸向力不大，設(shè)定為 1500N。 螺桿所受軸向力 F 為 1500N，則螺紋的工作面上的耐磨性 條件為： 22F F F PpPA d h d h H 公式（ 6-1） 式中： A 螺紋的承壓面積，指螺紋的工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積，單位為 mm2； d2 螺紋中徑 ，單位為 mm； h 螺紋工作高度 ，單位為 mm； P 螺紋螺距 ，單位為 mm； H 螺紋高度 ，單位為 mm； 29 螺紋工作螺數(shù) 其中，取 P=3mm, H=1.23.5 d2=2 34.5mm=69mm =H/P=69/3=23 則， 4.0695.15.34 31500 p。 故符合耐磨性要求。 2、自鎖性校核 : a r c t a n a r c t a nc o svvf f 公式（ 6-2） 式中： 螺紋升角 59.15.34 31a r c t a na r c t a na r c t a n22 dnpds ； fv 螺旋副的摩擦系數(shù) ； f 摩擦系數(shù) ， 查表，得 f=0.110.17，取 f=0.15； p 牙側(cè)角 ， = /2， 為牙型角 ，為 30 ； 00 . 1 5a r c t a n a r c t a n 8 . 6 4c o s 0 . 9 9 3v f 即 1.59 v= 64.8 。 故，能夠滿足自鎖要求。 3、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算 校核螺桿強(qiáng)度時(shí)應(yīng)根據(jù)第 4 強(qiáng)度理論公式求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力 ca，其 強(qiáng)度條件為 222233caTFTZAW 公式（ 6-3） 即： 221143caTFAd 式中： F 螺桿所受的軸向力 ，單位為 N； A 螺桿螺紋段的危險(xiǎn)截面面積 ， A= d12/4，單位為 2mm ； WT 螺桿螺紋段的抗扭截面系數(shù) ， WT= d13/16，單位為 3mm ； d1 螺桿小徑 ，單位為 m； T 螺桿所受的扭矩 ， 2t a n2v dTF 單位為 N mm； 30 螺桿材料許用應(yīng)力 ，單位為aMP。 則 MP aMP addFFdvca80432018.2325.3464.859.1t a 324t a n2341222212221 故，螺桿滿足強(qiáng)度要求。 4、螺桿螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算： 螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞當(dāng)螺桿和螺母材料相同時(shí)，由于螺桿的小徑 d1 小于螺紋大徑 D，故應(yīng)校核螺桿螺紋牙的強(qiáng)度。 如將一圈螺紋螺桿的螺紋小徑 d1 展開，則可看作寬度為 D 的懸臂梁。假設(shè)螺桿每一圈螺紋所承受的平均壓力為 F/，并作用在以螺紋中徑 d2(mm)為直徑的圓周上則螺紋牙危險(xiǎn)截面 -的剪切強(qiáng)度為： FDb 公式（ 6-4） 式中： =0.6=0.6 80=48Mpa D, b, 同上 ,b=0.65p。 則 MP aMP aMP a 4829.023365.05.36 1500 彎曲強(qiáng)度條件為 ： 26bbFlDb 公式（ 6-5） M P aM P aM P aDb Fl bb 12079.12395.15.36 2150066 22 其中： b 螺紋牙根部的厚度，對(duì)于梯形螺紋 b=0.65P=0.65 3mm=1.95mm l 彎曲力臂 mmdDl 22 5.325.362 1 故，螺紋牙滿足強(qiáng)度條件 25。 31 同理， 另一 段 32 的螺紋也 按此步驟進(jìn)行校核和計(jì)算，也符合 條件，故螺桿設(shè)計(jì)為直徑各為 32和 36的階梯桿。 接下來(lái)兩端的軸徑為 30mm,制成選用 6206 的軸承 17。 因?yàn)樗艿牧Σ淮?，因此只是兩端支承即可滿足要求。 最后的軸徑為 25mm，并在其上打錐形孔，用來(lái)與手柄通過圓錐銷聯(lián)接 23。 因 設(shè)計(jì)的 整個(gè)螺桿的長(zhǎng)度 為 933mm，需進(jìn)行穩(wěn)定性校核，過程如下： 5穩(wěn)定性計(jì)算 臨界載荷為 221()acrEIFl公式（ 6-6） 式中 E 螺桿材料的彈性模量， 522 . 0 6 1 0 /E N m m aI-螺桿危險(xiǎn)截面的軸慣性矩 ，最小直徑為 25mm，故 44441 1092.164 2564 mmdI a 公式（ 6-7） -長(zhǎng)度系數(shù)，按兩端固定取 7.0 1l-絲杠全長(zhǎng)， mml 9331 則 NF cr 42452 1015.99337.01092.11006.2 故 45.261 mcrFF，符合要求。 因此，此螺桿的采用及設(shè)計(jì)尺寸符合條件 15。 （二 ） 支承板的尺寸 它的作用是保證玻璃在壓裝過程中不向兩側(cè)歪斜，因此長(zhǎng)度不能太短，定為 300mm，所打螺紋孔的尺寸與前面所設(shè)計(jì)的螺母尺寸相同。 厚度為 10mm，上面膠粘一層 2mm厚的橡膠條。 6.2導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的 安裝及固定 6.2.1 導(dǎo)向桿 它焊接在推板上以實(shí)現(xiàn)對(duì)推動(dòng)過程的導(dǎo)向，因?yàn)橥瞥虨?150mm,加上導(dǎo)向板與推板都有一定的寬度，所以導(dǎo)向桿的長(zhǎng)度不能太短，設(shè)計(jì)為 230mm，直徑為 10mm。 32 6.2.2導(dǎo)向套 內(nèi)徑 為 10mm,外徑為 15mm。 6.2.3 導(dǎo)向板 導(dǎo)向板的作用 是固定導(dǎo)向套的，它的位置緊挨著推板，為了不與活塞桿在推壓時(shí)發(fā)生干涉，結(jié)構(gòu)已在前面論述過。兩個(gè)通孔的中心線到板中心的距離為 220mm，與推板上孔的位置相對(duì)應(yīng)，而直徑應(yīng)為導(dǎo)向套的外徑 ，即為 15mm。導(dǎo)向板突起的部分只為打孔所用，因此寬度不用太大，為 30mm，高度為 42mm。其余部分高度為 10m