专用精压机课程设计Word格式文档下载.docx
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3。
5)坯料输送的最大距离200mm。
6)上模滑块总质量40kg,最大生产阻力为5000N,且假定在拉延区内生产阻力均衡;
7)设最大摆动件的质量为40kg/mm,绕质心转动惯量为2kgּm2/mm,质心简化到杆长的中点。
其它构件的质量及转动惯量均忽略不计;
8)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件,其转动惯量设为30kgּm2,机器运转许用不均匀系数[δ]为0.05)
9)机构应具有较好的传力性能,特别是工作段的压力角
应尽可能小,传动角
大于或等于许用传动角
。
图1.2
机构功能的简单分析
本机构加工的主要是铝合金制件,且需要一次冲压成型.故机构需要较大的冲压力来实现.同时保证其精压的质量,机构需要匀速的冲压过程,因此我们采用具有较好的传动性和较高接触强度的齿轮机构。
考虑到工作效率的要求,采用曲柄滑块机构送料,为了使整个机构能够快速、紧密、平稳地运行,需要机构各个部分必须相互配合,并且足够稳定。
工艺流程分析
(1)、推板送料由曲柄——滑块送料机构的推板将待加工工件推至预定的工作位置.
(2)、上、下模冲压工件摆动—导杆冲压机构在送料机构完成送料回程时已经进入冲压工作阶段.上模滑块先快速接近工件,接近时在以等速对其进行冲压,而下模在等速冲压时恰好达到极限位置,顶住工件实现精压。
(3)、上模滑块急回、下模向上顶出工件上模滑块机构急回向上退回,下模滑块则由原本的最低极限位置向上运动,将精压好的成品向上顶出.
(4)、推板送料并将成品推至下工作台曲柄—滑块送料机构完成一次送料后再次送料,而此时成品已被下模顶出下一个加工工件恰好将成品推至下工作台.同时将新工件送至预定加工位置。
执行机构的选择与比较
1、送料机构的选择
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。
方案一:
选用凸轮机构
方案一中,凸轮机构的缺点是凸轮廓线与推杆之间为点接触,线接触,易磨损,并且凸轮机构制作比较困难。
方案二:
选择曲柄滑块机构
方案二中,运动副元素为面接触,压力较小,承载能力较大,润滑好,磨损小,加工制造较容易。
2、冲压机构的选择
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。
选用曲柄滑块机构
该方案自由度为一,自由度等于原动件数,能够满足传动要求,结构简单,装配较容易,但一级传动角较小,机构传力性能差。
方案二:
四连杆机构+摇杆滑块机构
该方案自由度等于原动件数,能够满足传动要求,加压时间较短,一级传动角最大,效率高,成本低,工作平稳性一般。
方案三:
四杆机构+曲柄滑块机构
方案一、二、三都能实现急回运动,综合考虑机构的力学性能和制作成本,选用方案三。
3、顶杆机构的选择——凸轮机构
设计顶杆机构的目的为了使成品推出型腔,选用下图的凸轮机构,能够满足条件.
运动循环图
从循环图看出,推杆和上模正行程同时开始,但推杆送料时间短,在开始冲压前送料已经完毕,同时在上模回程一小段时间后顶杆开始顶出成型品,在下一个运动周期开始时顶杆完成正行程。
机构运动尺寸计算
1、冲压机构
1>
传动四杆机构的尺寸计算
按照设计要求,摆杆质量为40kg/m,绕质心转动转动惯量为2kg·
m2,所以根据计算式
1/12×
40×
c3=2
C≈0.843m
取K=1.4,设计摆杆摆脚为ψ=60.,由课本P120图8—20查得此时最小传动角最大取值maxγmin≈33。
,β≈46.。
参考课本p136式8-25则
θ=180。
(k–1)/(k+1)=30。
a/d=sin30。
sin(15.+46。
)/cos(30。
-15。
)=0。
4527
b/d=sin30。
sin(15。
+46.)/sin(30.-15。
)=0.9366
c/d=1
可得:
a=0。
382mb=0。
790mc=d=0.843m
2〉冲模连杆滑块机构尺寸计算
在刚结束冲压时(图中粗实线所示),OA与水平夹角为30。
,并且冲块和连杆在一条直线上。
回程结束时(图中虚线所示)OA极限位置在OA’处,AB处于A’B’处.由几何关系可知:
AB=140+OAsin30。
AB2=OA2+OA2cos30。
2
解得
OA=170.135mm
AB=225.067mm
3>
传动机构运动分析
设计要求精压机生产效率为70件/min,则曲柄转动周期为T=0.857s,曲柄平均角速度ω=7.33rad/s。
冲块正行程时间:
t=T×
(180+θ)/360。
=0。
5s
回程时间:
t=T–t=0。
357s
2、送料机构
送料机构尺寸
由设计要求坯料输送距离需达到200mm,所以
2a=200mm
a=100mm
b杆长选取为200mm
2>
运动分析
为保证送料和冲模运动一致,其周期也应为
T=0。
857s
3、顶杆机构
顶杆机构采用凸轮传动,凸轮推程角为80。
,推程时间为
t=80./360。
=0.19s
回程角设计为60。
时间约为0.143s,使其能快速回程,避免和冲块,送料机构碰撞。
工作廓线的设计
由课本P163式9—17得
X,=x—rrcosθy,=y-rrsinθ
其中:
sinθ=(dx/dδ)√(dx/dδ)2+(dy/dδ)2
cosθ=—(dy/dδ)√(dx/dδ)2+(dy/dδ)2
推程段δ1=[0,80。
]
dx/dδ=(ds/dδ)sinδ1+(r0+s)cosδ1
={(2h/π)[1—cos4δ1]}sinδ1+(r0+s)cosδ1
dy/dδ=(ds/dδ)cosδ1—(r0+s)sinδ1
={(2h/π)[1—cos4δ1]}cosδ1+(r0+s)sinδ1
远休止δ2=[0,10。
dx/dδ=(r0+s)cos(π/2+δ2)
dy/dδ=-(r0+s)sin(π/2+δ2)
回程阶段δ3=[0,60。
dx/dδ=(ds/dδ)sin(δ3+π)+(r0+s)cos(δ3+π)
=(810hδ32/π3-4860hδ33/π4+7290hδ34/π5)sin(δ+π)+(r0+s)cos(δ3+π)
dy/dδ=(810hδ32/π3-4860hδ33/π4+7290hδ34/π5)cos(δ3+π-(r0+s)cos(δ3+π)
近休止δ4=[0,210。
]
dx/dδ=(r0+s)cos(4π/3+δ4)
dy/dδ=—(r0+s)sin(4π/3+δ4)
通过计算得出凸轮工作廓线各点坐标得出凸轮廓线。
机械运动方案简图
1
电动机
5
主滑块
飞轮
6
凸模
3
带轮传动
7
凹模
4
齿轮
8
坯料
设计心得与体会
首先,对机械原理这门课程有了更深入的了解.平时的只停留在一个初等的感性认识水平,没有真正的理解透所学的具体原理的应用问题,但在自己做设计过程中老在问为什么,如何解决,通过这样的想法,是自己对自己所学的理论有了深入的理解。
在设计过程中,如何才能把所学的理论运用到实际中,这才是我们学以所获,学以致用的真正宗旨,这也是当我们从这个专业毕业后所必需具有的能力,这也更是从学到时间的过程,才能为自己在以后的工作中游刃有余,才能为机械工业的发展尽绵薄之力.
其次对所学的专业课产生了很大的兴趣。
在做设计的过程中,发现机械的很多东西渗透在我们生活的方方面面,小到钟表,大到航天器,都用到了机械的相关内容。
这也给自己很大的学习范围和任务,更给了自己很大的发展空间和兴趣的培养。
最后对团队的合作有了更深的体会。
每个人不可能方方面面都会,这就需要团队组员各自发挥自己的优点,说出各自的想法,取长补短,这样才能从别人身上学到自己所缺的能力和品质,在现代的企业合作中,团队合作精神是很重要的,各个产品的开发都需要很多人倾注心血,这样才能是企业有长远的发展。
虽然这次设计已告一段落,但是我知道学海无涯、学无止境,这是一个结尾,同时也只是一个开始.今后,我会以更饱满的热情投入到今后的学习生活中,做一个不断探索,勇于创新的大学生.
参考文献
[1]孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:
高等教育出版社,2006
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- 关 键 词:
- 专用 精压机 课程设计