机械原理课程设计说明书-精压机4.docx
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1、机械原理课程设计说明书-精压机4 1 设计任务：专用精压机设计 1.1 设计题目：专用精压机 1.2 工作原理及工艺动作过程 本机可用于薄壁铝合金制作（如易拉罐类）精压深冲工艺，上模先以逐渐加快的速度接近原料，以匀速进行拉延成型，上模继续下行将成品推出模腔，快速返回。 如图所示 图1 1.3 原始数据及设计要求 （1）冲压执行机构，具有快速接近工件，等速（近似）下行拉延和快速返回 等运动特性。 （2）制成品生产率约每分钟70件。 （3）上模移动总行程为280mm，其拉延行程置于总行程中部，约100mm。（4）行程速比系数K1.3。 （5）坯料输送最大距离200mm。 （6）电动机功率可选用1.
2、5kW，1440r/min 左右（如Y90L-4）。 （7）专用精压机主要完成3个动作： 1、加原料； 2、冲头将原料压制成形； 3、冲头将成品推出型腔，冲头快速返回。 1.4 方案设计及讨论 （1）送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、凸轮连杆组合送料机构、槽轮机构等。 （2）冲压机构为保证等速拉延、回程快速的要求，可采用导杆加摇杆滑块的六杆机构、铰链四杆加摇杆滑块的六杆机构、齿轮连杆冲压机构等。（3）工件送料传输平面标高在1000mm左右。 （4）需考虑飞轮设计。 1.5 设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送料机构，冲压机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择。 4）按
3、拟定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。 5）画出机械运动方案简图。 6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。 2 机械机构功能的简单分析 在精压机构中，我们使用了类似牛头刨床的机构。首先以较快的速度接近坯料，在接近坯料时逐渐接近匀速以对坯料进行拉延成形，并将成品推出模腔，最后再利用机构的急回特性，使冲头快速返回。考虑到工作效率的要求，我们将送料机构做成凸轮机构与曲柄滑块结合的机构，提高了机使用的工作效率。 为了使整个机构能够快速、紧密、平稳地运行，需要机构的各个部分必须相互配合，并且足够稳定。 3 系统传动方案设计 所选原动机及主传动机构应能使精压机机构平稳传动。 3.1 原动机类
4、型的选择 电机采用Y系列Y90L-4电机，该电动机输出轴转速为1440r/min，精压机构和送料机构原动件转速为70r/min，故需对发动机输出转速进行减速。发动机输出轴外接2级同轴式减速机，减速机传动比i=10。减速机输出轴与图中小圆柱直齿轮连接，小齿轮与两个等大的大圆柱直齿轮外啮合，齿轮传动比i=2.06。 3.2 主传动机构的选择 由于凸轮连杆机构不具有高速传递性能，只适用与低速传动，所以原动机和执行机构间传动用齿轮机构传动，可使执行机构传动平稳。 4、机械系统运动方案的拟定与原理说明 4.1机型的选择 从产品的数量上看，属于大批量生产，选择全自动机型。 从产品的工艺过程看，选择直线式工
5、艺路线的自动机型。 根据工艺路线分析，实际实现功能需要三个工位：推板送料，摆杆导杆冲压机构冲压，将成品从下模推出腔体。 4.2精压机构的执行机构 （1）送料机构 该机构在生产过程中处于辅助地位，运动要求较宽松，工艺动作可以选择较简单的凸轮机构。 1）协调配合 在冲头进入下模前，必须将加工料送至加工位置并将送料的推杆及时撤回。稍作停歇后，待冲压完成，回程推出下模后，再及时将下一份原料推到位，完成一次循环。 2）减速送料 由于待加工原料为铝合金薄板，质量小，光滑。当送料速度过大时，原料会由于惯性，在推杆回程后仍向前运动，而偏离加工位置。这就要求推杆运动能满足一个减速推进的过程，不至于原料因惯性而偏
6、离加工位置。 （2）冲压机构 该机构为整台机器的主题部分，其运动规律及稳定性能将直接影响产品质量及生产效率。作为静压机构，其对压力的要求并不十分突出，但对冲头的位移及速度有严格的要求。 1）急回运动 凸轮机构和连杆机构均可以完成此运动。凸轮机构的缺点是凸轮轮廓与推杆之间为点线接触，易磨损，所以凸轮机构常用在传力不大的场合，不适合作主动件。2）急进稳压 在整个冲压过程中，为提高效率，要求冲压快速接近工件，为保证产品质量，则要求在加工时（即冲头实施冲压时）冲头速度平稳。 5、整个机械结构的工作原理： 如上图的机械运动结构简图：凸轮连杆机构将坯料推到待加工位置。电动机输入的动力通过大齿轮传动给上下两
7、个小齿轮，下面的齿轮上面焊接了一个凸轮通过齿轮的转动，带动凸轮转动，从而完成送料的过程。大齿轮带动上面的齿轮转动，小齿轮上也焊接了一个曲柄，曲柄通过滑块与摇杆相连接，摇杆带动导杆上下运动，在向下完成冲压的过程中，几乎是接近匀速的向下的时候，冲压坯料，成型后，继续向下将成品推出下模，向上回去的时候，具有急回运动特性。 MAD效果图 6 、机械系统运动方案的拟定 由于在设计时需要考虑到电机输出功率的传递效率问题，电机应该安装在靠近工作件的齿轮轴上，又由于大齿轮输入动力时可以传递较大的扭矩，所以电动机安在大齿轮上，然而根据要求：每分钟生产70个工件，则电机的转速可以确定为35rpm，工作台高在100
8、0mm左右，为了方便计算和统一，取大齿轮的直径为D=300mm，取两个小齿轮直径为d=240mm，所有齿轮均取模数m=10，小齿轮与大齿轮的传动比i=1，故两个小齿轮的转速为70r/min，大齿轮的转速为56r/min。 7 、执行机构的尺寸设计及计算 7.1冲压结构的计算： 杆长设计： 由题意知，取.41,3.1=K K =30，摆角由经验取60 由上模总行程算得a 长为323.30mm 为有效传递力矩，b 取400mm 1.画出支座位置A ，令a b 2.作出b 的极限位置，令=60 3.作?=?=30,90BCD DBC ，得BCD 。 4.四杆机构另一机架位置在BCD 上，根据经验取E
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