機械原理專用精壓機

創(chuàng)新訓練課程設計說明書設計題目：專用精壓機姓名：聶錢陸班級：083115

學號：08311519指導老師：史冬敏

11年6月6日目錄一、設計簡介………3二、機械功能簡單分析……………3三、工藝動作分析…………………3四、執(zhí)行機構的選擇與比擬………5五、機械系統(tǒng)運動方案的擬定與原理說明………8六、執(zhí)行機構的計算………………10七、原動機與原動件的選擇………11八、運動循環(huán)圖……………………12九、創(chuàng)新點…………12十、設計心得與體會………………13十一、參考文獻……………………13一．設計簡介1、始數據及設計要求(1)沖壓執(zhí)行機構具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的運動特性；(2)精壓成形制品生產率約每分鐘70件；(3)上模移動總行程為280mm，其拉伸行程置于總行程的中部，約100mm；(4)行程速比系數K=1.3；(5)坯料輸送最大距離200mm。(6)上模塊總質量為40Kg，最大生產阻力為5KN，且假定在拉延區(qū)內生產阻力均衡2、設計任務(1)按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。(2)沖壓機構，送料機構的選型(3)機械運動方案的評價和選擇。(4)按選定的電動機和執(zhí)行機構運動參數擬定機械傳動方案。(5)畫出機械運動方案簡圖。(6)對傳動機構和執(zhí)行機構進行運動尺寸計算。二．機械機構功能的簡單分析本機構加工的主要為鋁合金制件，且需一次沖壓成形。故機構需要較大的沖壓力來實現(xiàn)。同時要保證其精壓的質量，機構需要勻速的沖壓過程，因此采用具有較好傳動性和較高接觸強度的齒輪機構?？紤]到工作效率的要求，將凸輪送料機構改成曲柄滑塊送料機構，提高了機構使用的壽命。為了使整個機構能夠快速、緊密、平穩(wěn)地運行，需要機構的各個局部必須相互配合，并且足夠穩(wěn)定。三．工藝動作的分析=1\*GB4㈠工藝流程圖1=1\*GB3①推板送料由曲柄——滑塊料機構的推板將待加工工件推至預定的工作位置。圖2=2\*GB3②上、下模沖壓工件擺動—導桿沖壓機構在送料機構完成送料回程時已經進入沖壓工作階段。上模滑塊先快速接近工件，接近時在以等速對其進行沖壓，而下模在等速沖壓時恰好到達極限位置，頂住工件實現(xiàn)精壓。圖3=3\*GB3③上模滑塊急回、下模向上頂出工件上模滑塊機構急回向上退回，下?；瑝K那么由原本的最低極限位置向上運動，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—滑塊送料機構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定加工位置。四、執(zhí)行機構的選擇和比擬圖5圖5方案一凸輪—連桿沖壓機構+擺桿—滑塊送料機構沖壓機構由凸輪控制其運動方式，無太大的受力，需要的傳動結構簡單，通過倒置法能夠確定凸輪的大致輪廓。送料機構是由擺桿滑塊機構組成的，按機構運動循環(huán)圖可確定搖桿工作位置和從動件的運動規(guī)律，使其能在規(guī)定時間內將工件送至待加工位置。圖6方案二凸輪—連桿沖壓送料機構送料和沖壓機構都是由連桿機構組成。連桿機構可通過對桿長的計算設計，中選好適合的桿長尺寸后，能實現(xiàn)所需的行程速比以及運動要求。通過鉸鏈點與桿長的適合選擇，能使機構具有較小的壓力角和較為理想的傳動角，使其到達運動功能，滿足傳動要求。凸輪輪廓線可根據運動的要求用機構倒置法求出，從而使送料，沖壓和上頂同時完成，并也能滿足急回與勻速這一要求，在完成預定運動的同時，使整個加工效率提高。圖7方案三擺動導桿沖壓機構+曲柄—滑塊送料機構其沖壓機構是參考《機械原理》書中的機構，當然對其進行了改良，將其凸輪機構的高副低代后得到了由搖桿和滑塊組成的擺動導桿機構。導桿機構的尺寸確定可按給定的行程速度變化系數K設計，上模將具有急回特性，搖桿滑塊機構的組合可按照要求使上模在工作段接近于勻速。送料機構：搖桿滑塊送料機構通過齒輪與上部曲柄軸相連?？烧{節(jié)其在整個運動中的初始位置使推桿在預定時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上頂機構的設計考慮到實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方案的設計根底上增加了一個“上頂”機構。使得成品可由下?；瑝K將其沿機構垂直頂出，然后同時由下一個送來的配料將其橫向地推出下模工作臺面。這個“上頂”機構的運動方向根本和上模相同，上模在回程時呈現(xiàn)出急回的特性，而“上頂”機構為了迅速的將成品頂出，下?；瑝K需要急速向上運動的特性。方案確實定3個方案全部提出后，對三個方案進行了討論和比照。各個方案都是有不同的根底機構組成而成，且各個機構均能根本完成設計要求的運動。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計出其輪廓曲線，使其滿足規(guī)定的運動規(guī)律，但凸輪與從動件的點或線的高副接觸是很易磨損的。而設計要求中機構要每分鐘生產約70件，機構的運轉速度較大。并且其上?；瑝K的總質量為40kg，最大生產阻力為5000N，故需要其機構較好的傳力性能，而凸輪機構不適用于傳力過大的場合。因此我們選取第3個方案。并且第3方案可以滿足急回運動的要求，輸送配料上工作臺和上模沖壓這2個工作步驟也可較容易的配合出來。使整個機構完成一次送料沖壓的周期。五、機械系統(tǒng)運動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.沖壓機構下模沖壓機構上模沖壓機構下模沖壓機構上模沖壓機構圖9機構的工作原理機械運動示意圖機械運動示意圖參見機械運動示意圖：搖桿—滑塊送料機構JHG用推板K將待加工工件推到預定加工位置〔D、Q的正下方〕。在送料機構JHG送料后回程時，上?；瑝K沖壓機構CBA已經入工作階段。D處滑塊先快速接近工件，再以等速對其進行沖壓，同時下?；瑝K沖壓機構PNM恰好到達最低極限位置頂住工件。當沖壓完成后，上模沖壓機構CBA滑塊急回向上退回，而下模沖壓機構PNM由最低位置急速向上運動頂出工件。此時送料機構JHG再次送料，新的待加工工件在成品被完全頂出時到達預定位置，將成品推到下工作臺上自身到達預定位置加工。這樣就完成了一個周期的動作。圖10機構立體圖示六、執(zhí)行機構的計算〔1〕上模沖壓機構的尺寸設計：因上模沖壓機構采用曲柄滑塊的傳動機構，且根據任務書的要求行程速比系數，那么;且要求上模沖壓的總行程為，那么沖模錘的最高點到最低點的距離H為，那么考慮兩個極限位置時可以算出：;取，那么可算得：;〔2〕傳動系統(tǒng)的尺寸設計：為了方便運算以及統(tǒng)一性，且在保證大于沖錘的沖程范圍，取三個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，GL水平距離取。與此同時，為了保證推送原料桿具有急回特性，且方便計算，采用曲柄滑塊機構輸送配料。根據輸送配料的時推桿的最大行程以及四連桿機構的行程速比系數，考慮兩處極限位置，可以算出：曲柄，連桿；〔3〕下模頂出機構尺寸設計：下模采用與上模相稱的設計方案，K值與上移距離均與上模相同，即曲柄，機架；七、原動機與原動件的選擇原動件是機械系統(tǒng)中的驅動局部。工作機對起動、過載、運轉平整性、調速和控制要求較高，且專用精壓機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，因而液壓傳動不符合條件，同時氣壓和液壓的本錢都較高，最終選擇電動機傳動。通過對機構的分析和實際情況的綜合考慮，對電機的各個參數做出如下計算：首先，考慮到電機輸出功率的傳遞效率問題，電機應該安裝在靠近工作件的齒輪軸上，又由于大齒輪輸入動力時可以傳遞較大的扭矩，應選擇將電機安裝在與齒輪F的軸線上，且根據任務書的要求：每分鐘生產個工件，那么電機的轉速可以確定為，故齒輪A的角速度就可以算得：，那么由此首先可以確定A輪的轉動慣量：這里V1取半個行程的速度平均值，沖壓錘的質量，由此可以推算出齒輪A的轉動慣量為：從而可以推出其他齒輪的轉動慣量：，從而由此根據能量守恒定律在沖壓成形的過程中，可以估算出電機的功率：代入數據可得：考慮到齒輪傳輸中的機械損失，取功率為的電機。從而可以確定電機的型號為功率，輸出轉速為的交流電機。八、運動循環(huán)圖采用圓環(huán)流程圖的方式來表示機構的整個工作流程。九、創(chuàng)新點1、將凸輪送料機構改成曲柄滑塊送料機構，提高了機構使用的壽命，使工作效率大大提高。2、采用具有較好傳動性和較高接觸強度的齒輪機構，保證其精壓的質量。3、增加了一個“上頂”機構。使得成品可由下?；瑝K將其沿機構垂直頂出，然后同時由下一個送來的配料將其橫向地推出下模工作臺面，使整個機構的工作更加到位和完美設計心得與體會通過兩周的機械原理課程設計,我有很多的感觸收獲.首先,對機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識水平,沒有真正的理解透所學的具體原理的應用問題,但在自己做設計過程中老在問為什么,如何解決,通過這樣的想法,是自己對自己所學的理論有了深入的理解.在設計過程中,如何才能把所學的理論運用到實際中,這才是我們學以所獲,學以致用的真正宗旨,這也是當我們從這個專業(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,才能為機械工業(yè)的開展盡綿薄之力.其次對所學的專業(yè)課產生了很大的興趣.在做設計的過程中,發(fā)現(xiàn)機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，都用到了機械的相關內容。這也給自己很大的學習范圍和任務，更給了自己很大的開展空間和興趣的培養(yǎng)。雖然這次設計已告一段落，但是我知道學海無涯、學無止境，這是一個結尾，同時也只是一個開始。今后，我會以更飽滿的熱情投入到今后的學習生活中，做一個不斷探索，勇于創(chuàng)新的大學生。參考文獻1.《機械原理課程設計手冊》高等教育出版社鄒慧君主編2.《機械原理教程》清華大學出版社申永勝主編3.《自動機械設計》中國輕工業(yè)出版社尚久浩主編東華理工大學長江學院課程設計評分表學生姓名：班級：學號：課程設計題目：工程內容總分值實評選題能結合所學課程知識、有一定的能力訓練。符合選題要求〔5人一題〕10工作量適中，難易度合理10能力水平能熟練應用所學知識，有一定查閱文獻及運用文獻資料能力10理論依據充分，數據準確，公式推導正確10能應用計算機軟件進行編程、資料搜集錄入、加工、排版、制圖等10能表達創(chuàng)造性思維，或有獨特見解10成果質量總體設計正確、合理，各項技術指標符合要求。10