自动送料冲床机构综合()
机械原理设计自动送料冲床的机构设计
湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:机械原理课程设计设计题目:自动送料冲床的机构设计系别:通信与控制工程系专业:机械设计制造及其自动化班级:11级机械二班学生姓名: 倪燮燃,张林,许胜,周天越学号: 11428228,11428246,11428209,11428231起止日期:2013.6.30~2013.7.5指导教师:张斌教研室主任:朱连池11级机械二班自动送料冲床机构课程设计摘要随着现代科技的发展趋势,自动化对机械设计和制造具有非常重要的意义。
我国也正倾向于机械自动化方面的发展,在此前提下,我们就开始设计自动送料冲床机构。
自动送料机构的工作目的是为了实现自动送料,把人为因素造成的误差减到最小,同时减少劳动力成本便于实现机械化和自动化等一系列优点。
在设计过程中,主要是设计了工作台,工作机构的传动和自动送料机构,以及可以实现自动送料的伺服电机和变速箱。
通过对这些方面的设计和研究,可以大大减少劳动力成本,提高了工作效率,减少了误差,同时也简化了机构,重点是机构的运动分析。
正因为它的输送能力大、能耗低、结构简单、维护方便这些特点深受广大企业的青睐。
自动送料冲床机构的设计的主要侧重点是同时实现加工与送料,通过对机械机构的灵活运用,设计出合理的作品。
关键词:自动送料冲床机,自动送料,间歇传动,冲床,伺服电机目录1、课程设计的目标与设计任务 (1)1.1 设计的目标 (1)1.2 设计的要求 (1)1.3 设计的任务 (2)2、机械运动方案的设计 (2)2.1 棘轮式自动送料冲床机构的结构及工作原理 (2)2.2 槽轮式自动送料冲床机构的结构及工作原理 (4)2.3 机械运动方案的选择 (5)2.4 棘轮式自动送料冲床机构的运动循环图 (6)3、棘轮式自动送料冲床机构主要参数的设计计算 (6)3.1 主要参数的设定 (6)3.2 机器参数 (11)4、主要零部件的设计 (14)4.1 电动机的选择 (14)4.2 飞轮的设计 (15)心得体会 (16)参考文献 (16)致谢 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (20)附录四 (21)自动送料冲床机构引言现代机械设计要求既要满足市场需求,又要考虑企业的发展;既要解决技术和可靠性问题,又要考虑经济性问题;既要解决设计本身的方法、手段和关键技术问题,又要解决产品寿命周期中各个环节的技术问题。
高速冲床自动送料装置(结构图)
高速冲床自动送料装置(结构图)
自动送料装置冲床送料辊传动系手动齿条机械冲头送进
冲床自动送料装置是配合冲床工作,以提高冲床的工作效率,同时减轻工人的劳动量,提高冲压工艺的自动化程度。
带轮将动力通过齿条传递给齿轮,齿轮和一个单向超越离合器相联结,只传递正向的转矩。
单向超越离合器带动传动轴1转动,由轴1上的齿轮带动送料辊送料。
轴1和轴2通过摩擦离合器联接,由轴2上的齿轮带动卷料筒卷起废料。
卷料筒在卷起废料的过程中直径会不断增加,致使轴2的圆周速度增加,当卷料筒的卷料速度大于送料速度时,由于摩擦离合器所传递的转矩过大,摩擦片就会打滑,从而消减卷料筒的卷料速度。
床之设计原理是将圆周运动转换为直线运动,由主电动机出力,带动飞轮,经离合器带动齿轮、曲轴(或偏心齿轮)、连杆等运转,来达成滑块的直线运动,从主电动机到连杆的运动为圆周运动。
连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点,其设计上大致有两种机构,一种为球型,一种为销型(圆柱型) ,经由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。
高速冲床对材料施以压力,使其塑性变形,而得到所要求的形状与精度,因此必须配合一组模具(分上模与下模),将材料置于其间,由机器施加压力,使其变形,加工时施加于材料之力所造成之反作用力,由冲床机械本体所吸收。
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自动送料冲床机构的课程设计方案
自动送料冲床机构的课程设计方案一、方案简介本课程设计的主要目的是让机械工程专业的学生深入了解自动送料冲床机构的设计原理和实现方法,通过实践操作和分析,掌握冲床的操作技能和故障排除能力。
二、设计内容(一)实验内容1. 熟悉冲床的基本组成部分及性能指标。
2. 理解自动送料冲床机构的工作原理及电气控制部分的作用。
3. 学习模具设计与选型的基本方法。
4. 进行冲床的装配与调试,并测试不同参数下的工作特性。
5. 分析冲床在运转过程中可能出现的各种故障,并掌握排除方法。
6. 在冲压过程中体验模具受力与碰撞的感觉,了解选材的重要性。
7. 学习机器的维修和保养方法。
(二)实验设备与工具1. 自动送料冲床机构。
2. 有各种形式的手工工具。
3. 需要预制、加工好的要装配的零件。
(三)实验步骤1. 学习冲床的基本组成部分及性能指标,并打印设计图。
2. 熟悉自动送料冲床机构的工作原理及电气控制部分的作用,并分阶段组装冲床。
3. 掌握模具设计与选型的基本方法,在计算机上绘制出冲压产品的3D图形。
4. 调试冲床,确定不同参数下的工作特性,并记录成表格。
5. 分析冲床在运转过程中可能出现的各种故障,并记录排除方法。
6. 练习机器的维修和保养方法,并领取认证证明。
(四)实验时间15~18周。
(五)实验成果1. 冲床的装配、调试记录表格。
2. 冲床的特性及故障排除记录表格。
3. 冲压模具的设计图与产品的3D图形。
4. 维修保养安全培训认证证明。
(六)实验总结通过本课程的学习,学生们能够深入了解自动送料冲床机构的设计原理和实现方法,掌握冲床的基本操作技能和故障排除能力,提高应用能力和实际操作技能,对于未来就业和进一步深造具有重要意义。
自动送料冲床机构
设计题目:自动送料冲床机构综合
冲床机构运动头机构选择曲柄滑块机构,自动进给机构选择 曲柄摇杆配合不完全齿轮 • 方案2:冲头机构选择曲柄滑块机构,自动进给机构选择 双曲柄机构配合不完全齿轮 • 方案3:冲头机构选择曲柄滑块机构,自动进给机构使用 棘轮组合配曲柄连杆组合。 • 经过分析比较。方案3力学性能更好,易于调试安装,故 使用方案3
2 π 20 π 0.3 3
20 π t 3
20 π 3
工作循环图如下:
冲头冲压 曲柄滑块 机构 0 π /2
冲 头 行 程
π
90mm
由已知尺寸,Lo1o2=524.78 O1(270,450) R2=224 板料送进距离为140 辊轴棘轮半径r=250-棘爪长度=160,棘爪高 150,有效部分高90
2
339.22 2372
=413.8
200 .8 0.647 r 2 237 0.763 r 2
413 .8 r
由于r的系数过小,故约去得 r=51.58mm 杆长=O1M-r=413.851.58=362.22
0.000778 r 2 1449 .0972 r 74740 .36 0
• • • • • • • • • • • •
根据生产要求生产率:200件/min T执=0.3秒 T工作=0.15秒 T空程=0.15秒 360°=φ工作+φ空程=180°+180° 根据 冲头行程(mm)= 90(mm) (O1A´+A´C)- (A´C-O1A´)=90 2*O1A´=90 O1A´=45mm。 定A´C=900mm C到冲头为70mm 冲头高15mm 滑块共高150mm L O1O2=sqrt(270^2+450^2)=524.78mm 确定了O1A´和A´C后可求出C点的运动方程: XA´=L1*cosθ Y A´=L1*sinθ 由(Xc-XA´)² +(YA´)² =900²
自动送料冲床机构综合 (2)
西南交通大学自动送料冲床机构综合1.设计任务1.1设计题目自动送料冲床机构综合1.2自动送料冲床简介自动送料冲床用于冲制、拉伸薄壁零件,本课题设计的自动送料冲床机构主要用于生产玩具车上的薄壁圆齿轮。
冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。
工作时,要求送料机构先将原料胚件送至冲头处,然后送料机构要保证原料胚件静止不动,同时冲压机构快速的冲压原料胚件,制成要求的齿轮。
最后,冲头快速返回,执行下一个循环。
送料机构在此期间将原料胚件送至待加工位置,完成一个工作循环。
1.3设计条件与要求①以电动机作为动力源,下板固定,从动件(冲头)作为执行原件,做上下往复直线运动,其大致运动规律如图1所示,具有快速下沉、等速工作给进和快速返回等特性。
②机构应具有较好的传力性能,工作段的传动角r大于或等于许用传动角[r]=450③冲头到达工作段之前,送料机构已将配料送至待加工位置。
④生产率为每分钟180件。
⑤冲头的工作段长度l=100mm,冲头总行程长度必须大于工作长度两倍以上。
⑥冲头的一个工作循环内的受力如图2所示,在工作段所受的阻力F1=2300N,其他阶冲床机构运动方案示意图段所受的阻力为工作段所受阻力的五分之一。
即F=460N。
⑦送料距离S=150mm。
n⑧机器运转速度不均匀系数不超过0.03。
冲头所受阻力曲线图1图21.4设计任务1.绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期;2.针对图所示的冲床的执行机构(冲压机构和送料机构)方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;3.在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4.取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;5.用软件(VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
冲床的结构和工作原理
冲床的结构和工作原理冲床是一种用于将金属板材进行冲裁、冲孔以及成形的机械设备。
它是通过人工或自动方式将金属板材置于一对模具之间,然后通过外力的施加使其进行变形,从而实现对金属材料的加工。
冲床的基本结构包括机架、滑块系统和操纵系统。
机架是冲床的主体架构,它是由底座、立柱、横梁以及固定在运动支架上的机械传动装置等组成。
机架具备稳定性和刚性,以支持和固定其他部件。
通常,机架采用铸铁或焊接结构,以确保机床的稳定性和可靠性。
滑块系统是冲床的核心组成部分,它由滑块、连接杆和滑块传动机构组成。
滑块是冲床的重要动力组件,通过冲击力对工件进行加工。
滑块部分还包括将动力传递给滑块的机械链接杆。
滑块的运动由液压、气动、机械传动等方式驱动。
滑块系统的主要作用是产生大量的压力和速度,以完成金属板材的冲击和成形。
操纵系统是冲床的操作控制和保护装置,它由操纵台、控制柜、行程开关和保护装置等组成。
操纵系统主要用于实现冲床的自动化控制,包括按键操作、参数输入、运动控制、检测和故障保护等功能。
操纵系统还可以通过编程实现多任务操作和自动循环。
冲床的工作原理是通过动力驱动使滑块上下运动,滑块带着模具对工件进行冲击或成形。
冲床的工作流程一般包括:进给、送料、抓紧、定位、压制和退回等过程。
首先,将金属板材定位在模具上,并受到模具的夹持。
接下来,滑块被油缸或液压缸等动力部件驱动,沿着立柱上下运动。
在运动的过程中,滑块带着模具对金属板材进行冷冲裁、冷冲孔或冷冲压等操作。
当滑块下降时,金属板材受到模具的压制,从而使金属板材发生塑性变形,并达到工艺要求。
最后,滑块回升,金属板材从模具中取出,完成一次冲压工艺。
冲床的冲击过程是在非等温条件下进行的,因此金属板材的冷冲击在冲床工艺中具有重要意义。
在冲击过程中,金属板材受到高速冲击和大应力的作用,从而引起金属的变形和塑性流动。
冲床的工作速度通常很快,可以达到每分钟几百次甚至上千次。
这样,冲床的生产效率很高,并且可以保证产品的一致性和精度。
自动送料冲床冲压机构
机构分析
凸轮— 杆送料 机构
减速装置
参考文献
《机械原理》 国防工业出版社
谢谢观赏
方案评价与对比
以上三个方案都满足设计的性能指标,从结 构的角度,方案1)的结构最为简单,最为 紧凑,同时可以调整冲头的冲程,可以满足 比较大的冲程范围的设计要求。方案2)、3) 相对来说结构较为复杂,不便于减少制造难 度和降低成本。综上所述,方案1)是三个 方案中最为合理的,所以选择方案1)作为最 终的设计方案。
并使压力角α尽可能小。
送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的,按机构 运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律。
方案二:导杆—摇杆滑块冲压机构 和凸轮送料机构
冲压机构是在导杆机构的基 础上,串联一个摇杆滑块机 构组合而成的。导杆机构按 给定的行程速比系数设计, 它和摇杆滑块机构组合可达 到工作段近于匀速的要求。 适当选择导路位置,可使工
设计的题目
设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构与 其配合的送料机构。
设计任务
送
工艺动作过程:
料
设计冲制薄壁零件的冲压机构及 其相配合的送料机构.上模先以比 较大的速度接近坯料,然后以近似 匀速进行拉延成形工作,以后,上 模继续下行将成品快速推出型腔, 最后快速返回.上模退出下模以后, 送料机构从侧面将坯料送至待加 工位置,完成一个工作循环.
作段压力角α较小。
送料机构的凸轮轴通过 齿轮机构与曲柄轴相连。按 机构运动循环图可确定凸轮 推程运动角和从动件的运动 规律,则机构可在预定时间 将工件送至待加工位置。
方案三:凸轮—连杆冲压机构和齿 轮—连杆送料机构
冲压机构是由凸轮—连杆机构组合,依据滑块D 的运动要求,确定固定凸轮的轮廓曲线。
冲床自动送料机构设计
冲床自动送料机构设计
冲床自动送料机构设计一般包括以下几个方面的设计内容:
1. 送料装置设计:根据冲床自动化生产要求,设计并安装适合的送料装置,如滚筒送料装置、气压送料装置或者抓料装置等。
选择合适的送料方式和结构,在保证送料精度和速度的前提下,减少冲床停机时间。
2. 送料系统控制设计:设计适合的电气控制系统,包括传感器、执行器和控制器等,用于实现送料的自动化控制。
可以采用PLC(可编程逻辑控制器)或者CNC(数控机床)等控制技术,确保送料精度和稳定性。
3. 送料力学结构设计:根据产品要求和冲床工艺特点,设计强度合理、刚度足够的送料力学结构,以承受冲床工作时的各种力和负荷,如加工载荷、惯性力、振动力等。
同时要考虑送料部件的重量和体积,在保证性能的同时,尽量减小对冲床结构的影响。
4. 安全保护设计:考虑到冲床工作时可能产生的危险和意外情况,设计相应的安全保护措施,如急停按钮、光栅安全门、安全感应器等,确保操作人员的人身安全和设备的正常运行。
5. 送料自动化控制设计:通过传感器检测和反馈系统的信号,利用自动化控制技术实现送料的自动切换和调整。
可以根据产品要求和工艺参数,设定相应的送料速度、长度和位置等,减少人为干预的程度,提高生产效率和品质。
冲床自动送料机构设计的核心目标是提高生产效率和品质,降低劳动强度和故障率。
同时要考虑到冲床的工艺特点和自动化控制的可行性,确保设计方案的可实施性和经济性。
机械原理课程设计题目
第二部分机械原理与设计课程设计题目第六章课程设计题目第1题电动线锯机的机构综合与结构设计一、设计题目线锯机又叫直锯机,是木工常用的电动工具,主要用于在木板上开槽,其外形如图6—1所示;电动机通过传动系统带动直线锯条上下往复运动,实现锯切的目的;现要求设计电动线锯机的传动系统;二、设计数据与要求锯条上下往复运动的行程为30mm,最大锯图6-1 电动线锯机外形图切厚度为50mm;假设锯条切削木板时的平均切削力为700N,非切削时锯条与木板间的平均摩擦力为100N;锯条规格为长宽=100mm8mm;要求锯条上下往复运动的速度在500~1500次/分间可调有级可调或无级可调皆可;采用220V单相交流电动机,并要求该机器振动小、噪声小和重量轻;该线锯机的设计寿命为8年,每年300工作日,每日8小时;三、设计任务1.至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行机构综合;2.确定电动机的功率与转速;3.设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制线锯机的机构运动简图;4.在假设电动机等速运动的条件下,绘制锯条在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线;5.如果希望电动机的速度波动系数小于1%,求应在电动机轴上加多大转动惯量的飞轮;6.对所用到的齿轮进行强度计算,确定其尺寸;7.进行线锯机结构设计,绘制其装配图;8.编写课程设计说明书;第2题块状物品推送机的机构综合与结构设计一、设计题目在自动包裹机的包装作业过程中,经常需要将物品从前一工序转送到下一工序;现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机,将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置,如图6-2所示;二、设计数据与要求1. 向上推送距离H=120mm,生产率为每分钟推送物品120件;2. 推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机,通过减速装置带动执行机构主动件等速转动;3. 由物品处于最低位置时开始,当执行机构主动件转过1500时,推杆从最低位置运动到最高位置;当主动件再转过1200时,推杆从最高位置又回到最低位置;最后当主动件再转过900时,推杆在最低位置停留不动;4. 设推杆在上升运动过程中,推杆所受的物品重力和摩擦力为常数,其值为500N;设推杆在下降运动过程中,推杆所受的摩擦力为常数,其值为100N;图6-2 推送机工作要求5. 使用寿命10年,每年300工作日,每日工作16小时;6. 在满足行程的条件下,要求推送机的效率高推程最大压力角小于350,结构紧凑,振动噪声小;三、设计任务1. 至少提出三种运动方案,然后进行方案分析评比,选出一种运动方案进行机构综合;2. 确定电动机的功率与满载转速;3. 设计传动系统中各机构的运动尺寸,绘制推送机的机构运动简图;4. 在假设电动机等速运动的条件下,绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线;5. 如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%,求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮;6. 进行推送机减速系统的结构设计,绘制其装配图和两张零件图;7. 编写课程设计说明书;四、设计提示实现推送机推送要求的执行机构方案很多,下面给出几种供设计时参考;1. 凸轮机构图6-3所示的凸轮机构,可使推杆实现任意的运动规律,但行程较小;2. 凸轮-齿轮组合机构图6-4所示的凸轮-齿轮组合机构,可以将摆动从动件的摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动;当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时,可以加大齿条的位移量;3. 凸轮-连杆组合机构图6-5所示的凸轮-连杆组合机构也可以实现行程放大功能,但效率较低;图6-3凸轮机构图6-4凸轮-齿轮组合机构图6-5凸轮-连杆组合机构4. 连杆机构图6-6所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成;连杆BC上E点的轨迹,在部分近似呈以F点为圆心的圆弧形,因此,杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇;5. 固定凸轮-连杆组合机构图6-7所示的固定凸轮-连杆组合机构,可视为连杆长度BD可变的曲柄滑块机构,改变固定凸轮的轮廓形状,滑块可实现预期的运动规律;图6-6 连杆机构图6-7 固定凸轮-连杆组合机构第3题颚式破碎机的机构综合与传动系统设计一、设计题目颚式破碎机是一种利用颚板往复摆动压碎石料的设备;工作时,大块石料从上面的进料口进入,而被破碎的小粒石料从下面的出料口排出;图6-8为一复摆式颚式破碎机的结构示意图;图中连杆2具有扩大衬套c,套在偏心轮1上,1与带轮轴A固联,并绕其轴线转动;摇杆3在C、D两处分别与连杆2和机架相联;连杆2颚臂上装有承压齿板a,石料填放在空间b中,压碎的粒度用楔块机构4调整;弹簧5用以缓冲机构中的动应力;图6-9为一简摆式颚式破碎机的结构示意图;当与带轮固联的曲柄1绕轴心O连续回转时,在构件2、3、4的推动下,动颚板5绕固定点F往复摆动,与固定颚板6一起,将矿石压碎;设计颚式破碎机的的执行机构和传动系统;图6-8 复摆式颚式破碎机图6-9 简摆式颚式破碎机二、设计数据与要求颚式破碎机设计数据如表6-1所示;表6-1 颚式破碎机设计数据分组号进料口尺寸mm颚板有效工作长度mm最大进料粒度mm出料口调整范围mm最大挤压压强Mpa曲柄转速rpm1120×20020010010~30200 3002 150250 120 10210 270×250 ~403200×25030015020~40220 2504250×30035020020~50230 200为了提高机械效率,要求执行机构的最小传动角大于650;为了防止压碎的石料在下落时进一步碰撞变碎,要求动颚板放料的平均速度小于压料的平均速度,但为了减小驱动功率,要求速比系数k压料的平均速度/放料的平均速度不大于;采用380V三相交流电动机;该颚式破碎机的设计寿命为5年,每年300工作日,每日16小时;三、设计任务1.针对图6-8和图6-9所示的颚式破碎机的执行机构方案,依据设计数据和设计要求,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图,并分析组成机构的基本杆组;2.假设曲柄等速转动,画出颚板角位移和角速度的变化规律曲线;3.在颚板挤压石料过程中,假设挤压压强由零到最大线性增加,并设石料对颚板的压强均匀分布在颚板有效工作面上,在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4.确定电动机的功率与转速;5.取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于15%,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6.对曲柄轴进行动平衡计算;7.确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸;8.绘制颚式破碎机的装配图和曲柄轴的零件图;9.编写课程设计说明书;四、设计提示1.动颚板长度取为其工作长度的倍,为了不使石料被挤推出破碎室,两颚板间夹角;2.将动颚板摆角范围取为;3.在进行曲柄轴的动平衡时,应将曲柄上的飞轮分成大小和重量相同的两个轮子,其中一个兼作带轮用;第4题压床机构综合与传动系统设计一、设计题目压床是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直、压制零件等;图6-10所示为某压床的运动示意图;电动机经联轴器带动三级齿轮-、-、-减速器将转速降低,带动冲床执行机构六杆机构ABCDEF的曲柄AB转动图6-11,六杆机构使冲头5上下往复运动,实现冲压工艺;现要求完成六杆机构的尺寸综合,并进行三级齿轮减速器的强度计算和结构设计;二、设计数据六杆机构的中心距、、,构件3的上、下极限位置角、,滑块5的行程H,比值、,曲柄转速以及冲头所受的最大阻力等列于表6-2;三、设计任务1. 针对图6-11所示的压床执行机构方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图,并分析组成机构的基本杆组;图6-10 某压床的运动示意图图6-11 压床六杆机构表6-2 六杆机构的设计数据已知参数分组mmmmmm °°HmmrpmKN15140220612015010062617026061201801205372003106120210992. 假设曲柄等速转动,画出滑块5的位移和速度的变化规律曲线;3. 在压床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图6-12所示,在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4. 确定电动机的功率与转速;5. 取曲柄轴为等效构件,要求其速度波动系数小于10%,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6. 确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸;7. 绘制压床传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;8. 编写课程设计说明书; 图6-12 压床阻力曲线图第5题自动送料冲床机构综合与传动系统设计一、设计题目图6-13 为某冲床机构运动方案示意图;该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要的薄壁齿轮;电动机通过V带传动和单级齿轮传动图中未画出带动曲柄转动,通过连杆带动滑块上下往复运动,实现冲制工艺;针对图6-13所示的冲床机构运动方案,进行执行机构的综合与分析,并进行传动系统结构设计;图6-13 冲床机构运动方案示意图二、设计数据与要求依据冲床工况条件的限制,预先确定了有关几何尺寸和力学参数,如表6-3所示;要求所设计的冲床结构紧凑,机械效率高;图6-14 冲头所受阻力曲线表6-3 冲床机构设计数据1 2 3 4分组已知参数生产率件/min 180 200 220 250送料距离mm 150 140 130 120板料厚度mm 2 2 2 2轴心高度mm 1060 1040 1020 1000冲头行程mm 100 90 80 70辊轴半径mm 60 60 60 60大齿轮轴心坐标mm 270 270 270 270大齿轮轴心坐标mm 460 450 440 430大齿轮轴心偏距mm 30 30 30 30送料机构最小传动角045 45 45 45速度不均匀系数板料送进阻力N 530 520 510 500冲压板料最大阻力N 2300 2200 2100 2000冲头重力N 150 140 130 120三、设计任务1. 绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期;2. 针对图6-13所示的冲床的执行机构冲压机构和送料机构方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;3. 假设曲柄等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线;4. 在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图6-14所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;5. 确定电动机的功率与转速;6. 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;7. 确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸;8. 绘制冲床传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;9. 编写课程设计说明书;第6题插床机构综合与传动系统设计一、设计题目插床是常用的机械加工设备,用于齿轮、花键和槽形零件等的加工;图6-15为某插床机构运动方案示意图;该插床主要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等组成;电动机经过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转,再通过导杆机构1-2-3-4-5-6,使装有刀具的滑块沿道路y-y作往复运动,以实现刀具切削运动;为了缩短空程时间,提高生产率,要求刀具具有急回运动;刀具与工作台之间的进给运动,是由固结于轴上的凸轮驱动摆动从动件和其他有关机构图中未画出来实现的;`图6-15 插床机构运动方案示意图图6-16 插刀所受阻力曲线针对图6-15所示的插床机构运动方案,进行执行机构的综合与分析,并进行传动系统结构设计;二、设计数据与要求依据插床工况条件的限制,预先确定了有关几何尺寸和力学参数,如表6-4所示;要求所设计的插床结构紧凑,机械效率高;表6-4 插床机构设计数据分组已知参数1 2 3 4插刀往复次数次/min 30 60 90 120插刀往复行程mm 150 120 90 60插削机构行程速比系数2 2 2 2中心距mm 160 150 140 130 杆长之比 1 1 1 1 质心坐标mm 60 55 50 45 质心坐标mm 60 55 50 45 质心坐标mm 130 125 120 115 凸轮摆杆长度mm 125 125 125 125 凸轮摆杆行程角015 15 15 15 推程许用压力角045 45 45 45 推程运动角060 90 60 90 回程运动角090 60 90 60 远程休止角010 15 10 15推程运动规律等加速等减速余弦加速度正弦加速度3-4-5次多项式回程运动规律等速等速等速等速速度不均匀系数最大切削阻力N 2300 2200 2100 2000 阻力力臂mm 150 140 130 120 滑块5重力N 350 340 330 320 构件3重力N 150 140 130 120 构件3转动惯量kgm21. 针对图6-15所示的插床的执行机构插削机构和送料机构方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;2. 假设曲柄1等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线;3. 在插床工作过程中,插刀所受的阻力变化曲线如图6-16所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4. 确定电动机的功率与转速;5. 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6. 确定插床减速传动系统方案,设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸;7. 绘制插床减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;8. 编写课程设计说明书;第7题带式输送机的传动装置设计一、设计题目图6-17所示为带式输送机的六种传动方案,设计该带式输送机传动系统;a b cde f图6-17 带式输送机的六种传动方案二、设计数据与要求带式输送机的已知条件如表6-5所示;输送带鼓轮的传动效率为包括鼓轮和轴承的效率损失,该输送机为两班制工作,连续单向运转,用于输送散粒物料,如谷物、型沙、煤等,工作载荷较平稳,使用寿命为10年,每年300个工作日;一般机械厂小批量制造;表6-5 带式输送机的已知条件方案编号 a b c d e f输送带工作拉力FN270025002300240026002200输送带工作速度vm/s鼓轮直径Dmm262524232221三、设计任务1.分析各种传动方案的优缺点,选择或由教师指定一种方案,进行传动系统设计;2.确定电动机的功率与转速,分配各级传动的传动比,并进行运动及动力参数计算;3.进行传动零部件的强度计算,确定其主要参数;4.对齿轮减速器进行结构设计,并绘制减速器装配图;5.对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算;6.对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计,并绘制零件工作图;7.编写课程设计说明书;第8题螺旋输送机的传动装置设计二、设计题目图6-18所示为螺旋输送机的六种传动方案,设计该螺旋输送机传动系统;a b cd e f图6-18 螺旋输送机的六种传动方案二、设计数据与要求螺旋输送机的已知条件如表6-6所示;该输送机为两班制工作,连续单向运转,用于输送散粒物料,如谷物、型沙、煤等,工作载荷较平稳,使用寿命为8年,每年300个工作日;一般机械厂小批量制造;表6-6 螺旋输送机的已知数据方案编号 a b c d e f输送螺旋转速nr/min170160150140130120输送螺旋所受阻力矩TNm10095985875三、设计任务1.分析各种传动方案的优缺点,选择或由教师指定一种方案,进行传动系统设计;2.确定电动机的功率与转速,分配各级传动的传动比,并进行运动及动力参数计算;3.进行传动零部件的强度计算,确定其主要参数;4.对齿轮减速器进行结构设计,并绘制减速器装配图;5.对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算;6.对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计,并绘制零件工作图;7.编写课程设计说明书;第9题平板搓丝机的执行机构综合与传动装置设计一、设计题目图6-19为平板搓丝机结构示意图,该机器用于搓制螺纹;电动机1通过V带传动、齿轮传动3减速后,驱动曲柄4转动,通过连杆5驱动下搓丝板滑块6往复运动,与固定上搓丝板7一起完成搓制螺纹功能;滑块往复运动一次,加工一个工件;送料机构图中未画将置于料斗中的待加工棒料8推入上、下搓丝板之间;图6-19 平板搓丝机结构示意图二、设计数据与要求平板搓丝机设计数据如表6-7所示;表6-7 平板搓丝机设计数据该机器室内工作,故要求振动、噪声小,动力源为三相交流电动机,电动机单向运转,载荷较平稳;工作期限为十年,每年工作300天;每日工作8小时;三、设计任务1. 针对图6-19所示的平板搓丝机传动方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;2. 假设曲柄AB等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线;3. 在工作行程中,滑块C所受的阻力为常数搓丝动力,在空回行程中,滑块C所受的阻力为常数1kN;不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4. 确定电动机的功率与转速;5. 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6. 设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸;7. 绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;8. 编写课程设计说明书;第10题加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计一、设计题目图6-20为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图;该机器用于向热处理加热炉内送料;推料机由电动机驱动,通过传动装置使推料机的执行构件滑块5做往复移动,将物料7送入加热炉内;设计该推料机的执行机构和传动装置;图6-20 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图二、设计参数与要求加热炉推料机设计参数如表6-8所示;该机器在室内工作,要求冲击振动小;原动机为三相交流电动机,电动机单向转动,载荷较平稳,转速误差<4%;使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时;表6-8 加热炉推料机设计参数分组参数1 2 3 4 5滑块运动行程Hmm220210200190180滑块运动频率n次/min23456滑块工作行程最大压力角33333机构行程速比系数K 2构件DC长度mm11501140113011201100构件CE长度mm150160170180200滑块工作行程所受阻力含摩擦阻力N500450400350300滑块空回行程所受阻力含摩擦阻力F r1N100100100100100三、设计任务1. 针对图6-20所示的加热炉推料机传动方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;2. 假设曲柄AB等速转动,画出滑块F的位移和速度的变化规律曲线;3. 在工作行程中,滑块F所受的阻力为常数F r1,在空回行程中,滑块F所受的阻力为常数F r2;不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4. 确定电动机的功率与转速;5. 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;6. 设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸;7. 绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图;8. 编写课程设计说明书;第11题木地板连结榫舌和榫槽切削机的执行机构与传动系统设计一、设计题目室内地面铺设的木地板是由许多小块预制板通过周边的榫舌和榫槽连结而成,如图6-21所示;为了保证榫舌和榫槽加工精度,以减小连结处的缝隙,需设计一台榫舌和榫槽成型半自动切削机;该机器执行构件工作过程如图6-22所示;图6-21 木地板预制板及其上的榫舌先由构件2压紧工作台上的工件,接着端面铣刀3将工件的右端面切平,然后构件2松开工件,推杆4推动工件向左直线移动,通过固定的榫舌或榫槽成型刀,在工件上的全长上切出榫舌或榫槽;图6-22 榫舌和榫槽切削机工艺动作二、设计数据及要求设计已知数据如表6-9所示;表6-9 榫舌和榫槽切削机设计数据分组参数1 2 3 4木地板尺寸a×b×cmm450×50×8550×60×10750×80×12850×90×15榫舌或槽口尺寸d×emm4×3 ×4 5×5 ×6 执行机构主动件1坐标、50、22060、23065、24070、240执行构件行程、、18、20、8020、24、9025、28、10030、32、120推杆4工作载荷N 2000 2500 3000 3500 端面切刀3工作载荷N1500 1800 2000 2200 生产率件/min 80 70 60 50设计要求及任务:推杆在推动工件切削榫槽过程中,要求工件作近似等速运动;室内工作,载荷有轻微冲击,原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年;三、设计任务1 设计机构系统总体运动方案,画出系统运动简图,完成系统运动方案论证报告;2 作传动系统或执行系统的结构设计,画出传动系统或执行系统的装配图;3 设计主要零件,完成2张零件工作图;4 编写设计说明书;第12题小型卧式模锻机执行机构与传动系统设计一、设计题目为锻造长杆类锻件如图6—23所示锻件,系用棒料局部镦粗而成,今需设计一台将杆料水平置放后用活动凹模3如图6—24所示及固定凹模2将其夹紧后再用水平置放的冲头1进行顶锻工作的卧式模锻机;拟用电动机通过传动装置带动夹料机构首先使活动凹模3向前移动,与固定凹模2合拢,以夹紧棒料;然后主滑块1带动冲头进行顶锻,锻件成形后,待冲头1返回离开凹模后返回距离约占冲头全行程的1/8~1/3,由夹料机构带着凹模3返回,松开杆料回到初始位置;在顶锻过程中要求两半凹模始终处于夹紧状态,不能自动松开;要求设计该小型卧式模锻机执行机构和传动系统,以满足上述顶锻工艺要求;图6—23 锻件图6—24 卧式模锻机执行构件二、设计数据与要求电动机同步转速:n m=1000r/min或1500r/min;冲头顶锻次数为每分钟50~75次;主滑块1的全行程H=200~380mm;顶锻工艺开始后冲头的工作行程H1=1/2~2/3H;夹紧滑块3的总行程h=60~80mm;作用在主滑块上的顶锻力F1=250~500KN;作用在夹紧滑块3上的夹紧力F2=F1/3;要求该模锻机的机械效率高,振动冲击小;三、设计任务1.根据上述要求进行机构的选型、经运动及动力分析与设计后确定传动方案,绘制机构运动简图;2.确定电动机的功率与转速;3.设计传动系统中V带传动和齿轮传动;4.对大带轮轴进行结构设计和强度校核,并选择其轴承,计算轴承寿命;5.进行传动系统结构设计,绘制其装配图;6.编写课程设计说明书;四、参考方案与设计提示小型卧式模锻机的参考方案如图6—25所示;电动机1经V带传动2-3-4和齿轮传动5-6减速后,带动曲轴7转动;锻压机构采用曲柄滑块机构;活动凹模15的开闭及夹紧动作与主传动机构的运动配合,由固联在曲轴上的主回凸轮机构10推杆与滑块11固联及连杆机构来实现;当杆料放入固定凹模16内以后,活动凹模15向杆料接近并夹紧它,然后,带有冲头的主滑块9就可以完成顶锻工作;图6—25 小型卧式模锻机的参考方案设计提示:1冲头9的行程H 以及曲柄-连杆比确定主传动曲柄滑块机构的主要尺寸,同时对主传动机构进行速度及加速度分析,并可作出运动线图;2根据夹紧行程h、滑块11行程h11,按夹紧要求设计连杆机构,并要求在夹紧行程的最后10mm范围内满足最小传动角γmin的要求;同时按顶锻时活动凹模应处于自锁状态要求,建议先选定杆件的两个极限位置,并选定L CD/L ED及L EF/L ED的值后初步设计六杆机构,再检查是否满足最小传动角的要求;3根据滑块11行程h11即凸轮机构中推杆的行程及运动循环图设计主回凸轮机构;设计时推杆的运动规律由设计者自行选定,凸轮基圆半径按安装凸轮处的轴径确定,转子直径由设计者选定;4对主传动曲柄滑块机构可以进行动态静力分析,求出各运动副中的支反力,亦可求出曲柄O B A上的平衡力矩,进而求得曲柄上的功率,再考虑效率,求得电动机的功率;5根据机器的运转不均匀系数δ<δ的要求,计算飞轮即大带轮4的转动惯量;计算时可忽略控制锻模的连杆机构中各杆11~15等质量的影响;电机转子及小带轮等的转动惯量,在精确计算时应予考虑,本设计暂可忽略不计;6确定在曲轴7上应加的平衡配重凸轮处暂不考虑;。
自动送料冲床机构综合
西南交通大学自动送料冲床机构综合1.设计任务1.1设计题目自动送料冲床机构综合1.2自动送料冲床简介自动送料冲床用于冲制、拉伸薄壁零件,本课题设计的自动送料冲床机构主要用于生产玩具车上的薄壁圆齿轮。
冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。
工作时,要求送料机构先将原料胚件送至冲头处,然后送料机构要保证原料胚件静止不动,同时冲压机构快速的冲压原料胚件,制成要求的齿轮。
最后,冲头快速返回,执行下一个循环。
送料机构在此期间将原料胚件送至待加工位置,完成一个工作循环。
冲床机构运动方案示意图1.3设计条件与要求①以电动机作为动力源,下板固定,从动件(冲头)作为执行原件,做上下往复直线运动,其大致运动规律如图1所示,具有快速下沉、等速工作给进和快速返回等特性。
②机构应具有较好的传力性能,工作段的传动角r大于或等于许用传动角[r]=450③冲头到达工作段之前,送料机构已将配料送至待加工位置。
④生产率为每分钟180件。
⑤冲头的工作段长度l=100mm ,冲头总行程长度必须大于工作长度两倍以上。
⑥冲头的一个工作循环内的受力如图2所示,在工作段所受的阻力F 1=2300N ,其他阶段所受的阻力为工作段所受阻力的五分之一。
即F 0=460N 。
⑦送料距离S n =150mm 。
⑧机器运转速度不均匀系数不超过0.03。
图1图21.4设计任务1.绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期;2.针对图所示的冲床的执行机构(冲压机构和送料机构)方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;3.在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;4. 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;5.用软件(VB 、MATLAB 、ADAMS 或SOLIDWORKS 等均可)对执行机构进行运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
冲床三合一送料机特点说明及结构
冲床三合一送料机特点说明及结构床三合一送料机简称三合一送料机,就是冲床配上三合一送料机自动化冲压生产。
三合一送料机因具有省空间,精度及上下料方便,深受企业青睐,越来越多企业喜欢冲床配NC三合一送料机冲压,在选择前定要先了解三合一电脑送料机结构及特点,下面跟佑亿送料机厂家学习学习冲床三合一送料机性能特点:1、结构精致、省空间:三合一送料机由料架、整平、送料三机功能为一体机,其上料、入料、挡料、折料、整平、送料、换料都由一人在独立控制台上点控化操作即可完成,极大了节省了劳动力,从而十分有效的解决了整平送料搭配不协调的问题,实现高速整平送料效果,同时整个外观结实、美观。
2、上料方便、安全:三合一送料机配有油压台车自动上料,省时省力,带有压料臂压住料头防散料及弹伤人、快速进料,实现高效自动化生产。
3、出料速度高:料架部分采用三组光电自动化控制,保证与整平送料部份工作时完成同步性,有效实现高速的开卷、整平、送料,提高出料速度。
4、耐用耐磨:送料滚轮及整平轮经特殊热处理,硬度高(HRC62度)、耐磨、寿命长。
5、操作简便、易学:操作面板采用彩色液晶显示器,大尺寸的触摸屏,高清晰的操作画面,需要什么尺寸输入进去自动调节,非常智能,而且配合操作安全保护系统即便是初次使用者也能安心操作。
还配有末端检测功能避免误冲,保护冲压模具。
冲床三合一送料机有那些优势在选配送料机的时候一定要知道我们这个设备能给我们带来什么优势,提高多少产量,节约多少开支!购买这台设备的好处是什么1.操作简单,保养容易、精度准确,非常耐用。
适合于各种五金、电子、电器、玩具及汽车零件之连续冲压加工,送料矫正,准确耐用。
能有效节省厂房使用面积,2.三合一送料机功能齐全,性能优异,适用范围大大提升。
作为目前冲压行业中科技含量的自动化使用范围大大提升3.本机全采用进口日制伺服马达、电器箱电子零件及控制器等,产品故障率低,寿命长。
滚轮整平机与可使材料不会松散4.三合一冲床送料机安装方便的优点,不占用空间。
冲床自动送料设备原理
冲床自动送料设备原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠冲床自动送料设备原理这个有意思的玩意儿。
你想想看啊,冲床就好比是个大力士,那力气可大了去了。
可光有力气不行啊,还得有个机灵的帮手来帮忙送料,这就是自动送料设备啦!它就像是大力士的好伙伴,默契十足。
这自动送料设备啊,工作起来可神奇了。
它就像一个聪明的小精灵,能精准地把材料送到冲床这个大力士的“拳头”下。
它是怎么做到的呢?其实啊,里面有好多巧妙的设计和装置呢!
比如说有个像小爪子一样的东西,能紧紧抓住材料,然后一步步地往前送。
这就好像我们走路一样,一步一步稳稳当当的。
还有啊,它还有一些传感器,就像它的小眼睛,能时刻关注着材料的位置和状态,一旦有啥不对劲,马上就能察觉并调整。
你说这自动送料设备是不是很厉害?它能让冲床的工作变得更高效、更准确。
要是没有它,那冲床不就像没头苍蝇一样乱撞啦?那得浪费多少材料和时间啊!
而且啊,这自动送料设备还很耐用呢!就像咱家里的老黄牛,勤勤恳恳工作,也不怎么容易坏。
当然啦,咱也得好好爱护它,定期给它做做保养,这样它才能更好地为我们服务呀!
再想想,要是工厂里全是靠人工来送料,那得累坏多少人啊!现在有了这个自动送料设备,可真是帮了大忙了。
它就像是一个不知疲倦的小助手,一直在那里默默地工作着。
总之呢,冲床自动送料设备原理虽然听起来有点复杂,但其实理解起来也不难呀。
它就是通过那些巧妙的设计和装置,让冲床和送料的工作变得轻松又高效。
咱可别小看了这个小小的设备,它在工业生产中可是有着大大的作用呢!它让我们的生产变得更智能、更先进,真的是太了不起啦!。
【精品毕设】机械原理课程设计-冲床送料机构
(3)假设曲柄等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线。
(4)在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图2所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩。
图1冲床机构运动方案示意图
三、原始数据及设计要求:
依据冲床工矿条件的限制,预先确定了有关几何尺寸和力学参数,如表1所示。
表1冲床机构设计数据
设计要求:设计的冲床机构机构紧凑,机械效率高。
四、设计方案提示:
连杆机构可采用双摇杆机构,也可采用曲柄摇杆机构
五、设计的主要任务
图2冲头所受阻力曲线
(l)绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期。
(5)确定电动机的功率与转速。
(6)取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。
(7)确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸。
(8)绘制冲床传动系统的装配图与齿轮、轴等的零件图。
(9)编写课程设计说明书。
一、摘要…………………………………………………
二、自动送料机构的总体设计…………………………
三、各构件的运动尺寸计算
由上图中的几何关系,可分别列出下列式子:
(1)
由余弦定理:
(2)
(3)
由正弦定理:
(4)
(5)
(6)
(7)
联立1、2、3、4、5、6、7得:
验证压力角α:
四:工作循环图与齿轮的计算
机械原理课程设计
题目自动送料冲床机构的设计
学 院
机电学院
专业年级
冲床自动送料器原理
冲床自动送料器原理冲床自动送料器是一种用于自动给冲床供给原材料的设备,可以大大提高生产效率和减少人力成本。
其原理是通过一系列机械装置和控制系统来控制原材料的供给和停止,从而实现自动化的生产过程。
冲床自动送料器通常由以下几个部分组成:送料装置、传感器、控制系统和安全装置。
其中,送料装置是最关键的部分,它包括供给原材料的装置、输送带和定位装置等。
传感器用于检测原材料的位置和状态,控制系统则根据传感器的反馈信号来控制送料装置的运行,确保原材料的准确供给。
安全装置则用于保护操作人员的安全,避免意外伤害发生。
冲床自动送料器的工作原理可以分为以下几个步骤:首先,原材料被放置在供给装置上面,准备供给到冲床的模具中。
传感器会检测原材料的位置和状态,然后传输给控制系统。
控制系统根据传感器的反馈信号来控制送料装置的运行,启动输送带将原材料输送到冲床上。
同时,定位装置确保原材料的准确位置,以便于冲床的上模和下模可以准确对准原材料。
当原材料被冲床完成加工后,传感器会再次检测原材料的状态,并传输给控制系统,控制系统停止送料装置的运行,等待后续的操作。
冲床自动送料器的原理主要包括机械原理和控制原理两部分。
在机械原理方面,通过输送带和定位装置来实现原材料的输送和定位。
而在控制原理方面,通过传感器检测原材料的位置和状态,然后控制系统根据传感器的反馈信号来控制送料装置的运行,从而实现自动供给的过程。
冲床自动送料器的原理具有以下几个特点:首先,可以实现原材料的自动供给,减少了人工操作,提高了生产效率。
其次,可以准确地控制原材料的供给和停止,提高了加工的精度和稳定性。
再次,可以保护操作人员的安全,避免了意外伤害的发生。
最后,可以减少人力成本,提高了生产的经济效益。
总之,冲床自动送料器是一种通过机械装置和控制系统来实现原材料自动供给的设备,其原理包括机械原理和控制原理,通过这些原理可以实现自动化的生产过程,提高生产效率和加工精度,减少人力成本,保护操作人员的安全。
冲床自动送料机标准
冲床自动送料机标准
根据冲床自动送料机的使用环境和需要实现的功能不同,其标准也会有所不同。
但是通常的标准规范包括以下方面:
1. 控制系统:自动送料机应该配备全自动控制系统,可以通过触摸屏或者人机界面直观地进行操作。
2. 送料系统:可以实现不同物料的自动送料,并且可以通过电机调节送料速度和送料长度。
3. 安全系统:应该具备多重安全保护措施,包括机器自身的感应、紧急停止开关等。
4. 维护性:容易维护和保养,易于拆卸和清洗,方便更换零部件。
5. 稳定性:具备较好的工作稳定性,能够长时间稳定运行,效率高。
6. 材料:应该采用高品质的材料制造,经久耐用。
7. 精度:配备高精度传感器和控制器,能够保证送料精度和重复性。
8. 性能:具有高效、快速、安全、稳定等特点,能够适应不同冲床生产线的需
求。
9. 配件:标配配件应该齐备,可以灵活组合和更换,以满足不同生产需求。
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西南交通大学
自动送料冲床机构综合
1.设计任务
1.1设计题目
自动送料冲床机构综合
1.2自动送料冲床简介
自动送料冲床用于冲制、拉伸薄壁零件,本课题设计的自动送料冲床机构主要用于生产玩具车上的薄壁圆齿轮。
冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。
工作时,要求送料机构先将原料胚件送至冲头处,然后送料机构要保证原料胚件静止不动,同时冲压机构快速的冲压原料胚件,制成要求的齿轮。
最后,冲头快速返回,执行下一个循环。
送料机构在此期间将原料胚件送至待加工位置,完成一个工作循环。
冲床机构运动方案示意图
1.3设计条件与要求
①以电动机作为动力源,下板固定,从动件(冲头)作为执行原件,做上下往复直线运动,其大致运动规律如图1所示,具有快速下沉、等速工作给进和快速返回等特性。
②机构应具有较好的传力性能,工作段的传动角r大于或等于许用传动角[r]=450
③冲头到达工作段之前,送料机构已将配料送至待加工位置。
④生产率为每分钟180件。
⑤冲头的工作段长度l=100mm ,冲头总行程长度必须大于工作长度两倍以上。
⑥冲头的一个工作循环内的受力如图2所示,在工作段所受的阻力F 1=2300N ,
其他阶段所受的阻力为工作段所受阻力的五分之一。
即F 0=460N 。
⑦送料距离S n =150mm 。
⑧机器运转速度不均匀系数不超过0.03。
图1
图2
1.4设计任务
1.???绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲
床工作周期;
2.???针对图所示的冲床的执行机构(冲压机构和送料机构)方案,依据设
计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图;
3.???在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图所示,在不考虑各
处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩;
4.?? 取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;
5.???用软件(VB 、MATLAB 、ADAMS 或SOLIDWORKS 等均可)对执行机构进行
运动仿真,并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
6.? 图纸上绘出最终方案的机构运动简图(可以是计算机图)并编写说明书。
2.设计背景
冲头所受阻力曲线
冲床自动送料机实质上是上料机械手,适用于轴承行业、小五金行业、标准件行业的冲压加工。
它能自动上料和卸料,提高生产效率,保证产品质量,改善工人劳动强度,确保人身安全。
本机节拍与冲床同步,连续生产.总体结构简单、紧凑,传动平稳,性能可靠,使用安全,操作方便,便于加工、装拆、调整、维护、制造经济。
在冷挤压加工行业特别是轴承冲挤压加工中有较大的应用前景。
自动送料是冲压加工实现自动化的最基本要求、也是在一套模具上实现多工位冲压的根本保证。
自动送料机构每次送进带料或条料的距离称为送料步距,送料步距可根据冲压件的形状尺寸及冲压工艺的需要设计确定。
2.1主要参数及性能指标
3.课题分析
一般来讲,我们要设计一个机构,包括根据该机构的功能要求选择机构的类型,即确定机构运动简图的形式,也就是通常所说的机构的型综合或构型综合设
计;确定机构运动简图之后,我们需要计算它的尺寸参数,称为机构的尺寸综合或运动设计;之后才是机构的结构强度、有限元与加工工艺设计等。
由于本课题已经给出了自动送料冲床机构的运动形式,不必再确定运动简图。
所以,只需要考虑运动设计。
也就是说,题目中的综合指的是尺寸综合。
4.工作原理
送料过程:电动机通过V带传动和单级齿轮传动带动曲柄转动,将一定量的薄钢板送入冲床工作台面位置
冲制过程:飞轮飞轮驱动曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构中曲柄为主动件,带动摇杆摆动,摇杆与棘轮共轴,从而将摇杆的连续往复摆动转换成棘轮的单向间歇运动,棘轮与辊轴中心轴线重合,最后依靠辊轴的压紧将一定量的板料送到工作位置。
5.机构选择
方案一:小齿轮与辊轴的压紧
考虑到小齿轮与工件直接接触不仅起不到压紧的作用还会损伤工件,所以该方案不合适。
方案二:辊轴与辊轴的压紧
调整适当的间隙便于进料,可以保证工件稳定运动且工件表面无划痕。
比较两个方案后决定采用方案二。
辊轴的直径为60mm,上下辊旋转一周的送料长度为L,则:
所以符合要求。
5.1间歇机构设计
当板料送到滑块底部时要被冲制,存在冲压加工时间,所以应该设计间歇机构。
这里选择了棘轮机构。
棘轮与摇杆有共同的中心轴线,摇杆上安装了棘爪。
设棘轮的棘齿数Z=11,冲床往复一次的送料长度为L1,棘轮每转一齿,摇杆转角为α ,则
α
取棘轮的模数m=6,则外径
5.2运动方案设计
方案一:如图所示本机构用了连杆和椭圆形的凸轮机构,齿轮—连杆冲压机构和椭圆形的凸轮—连杆送料机构。
正如图所示一样但在设计椭圆形的凸轮机构时不好计算和加工,这大大的增加了加工的难度和设计。
方案二:题目给出的方案
根据压紧机构选择的结果,采用双辊压紧机构,则不采用齿轮啮合。
所以要在该方案的基础上改进。
此方案的优点:送料误差较小,且每次送料距离相同,结构简单,载荷平稳缺点:体积较大,有死点存在,但在主动轮采用飞轮可避免死点,且不符合设计要求中的最小传动角要求。
方案三:在方案二的基础上改进。
冲制机构方案不变,采用曲柄滑块机构。
曲摇杆机构中曲柄为主动件,带动摇杆转动,摇杆与棘轮共轴,从而将摇杆的连续往复摆动转换成棘轮的单向间歇运动,采用双辊轴压紧送料机构。
此方案的优点:棘轮机构可把摇杆的往复运动改成单一方向运动,曲柄摇杆的急回特性不影响机构运动,机构体积较小
缺点:结构复杂,计算复杂,有一定的误差,但可以通过增加棘轮的齿数来减小误差,噪声较大。
综合上述三种方案,选择第三种方案。
6.理论计算
6.1曲柄滑块设计
已知条件
冲压行程
N=180转/分,则每转需要时间
设飞轮的角速度为 ,则速度为
根据冲头行程
得
C到冲头为245mm 冲头高20mm 滑块共高510mm
6.2曲柄摇杆机构的设计
可采用最小传动角设计曲柄摇杆机构。
已知最小传动角为 ,则由此知
确定各杆长度
当a和d杆共线的位置有最小传动角
γ存在分别为γ,γ
当γγγ时为最佳传动机构,可根据余弦公式
γ
γ
解得
式中
γγ
γγ
且γγγ解得:
曲柄长度应非负,则
所以 (其他值不符合要求舍去!)
可取
解得
或者
因为c<b,所以取
6.3棘轮与曲柄摇杆机构的整合
因为舍弃了齿轮啮合传动,所以可以直接设计为与棘轮共轴的摇杆,棘爪安装在摇杆上。
6.4发动机的选择
本设计中已经采用了 的设计,所以可得到速度
可得瞬时功率
按照一个工作循环中的平均能量选择电机功率
=1.2 ,算的
安全系数
冲床传动系统如图3所示
电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。
原动机为三相交流异步电动机,其同步转速选为1500r/min,可选用如下型号:
图3
由生产率可知主轴转速约为180r/min,且题目要求使用单级齿轮传动,电动
=8。
带传动的传动比机暂选为Y112M—4,则传动系统总的传动比传动比约为
总
,则齿轮减速器。
6.5飞轮的选择
采用近似法算飞轮,根据设计条件所给出的最大阻力
最大盈亏功
飞轮安装在主动轴上
算得
飞轮选盘形飞轮选用铸铁为飞轮材质,飞轮半径为100mm,求得厚度1.6mm。
7.三维建模以及模拟运动仿真
根据上面的计算数据,通过三维软件CATIA建模,并约束其零件之间的装配关系,完了本设计的仿真。
建立的三维模型
通过CATIA中的数字分析模块,分别测量出了冲头的运动过程中的速度曲线和加速度曲线。
冲头的速度曲线冲头的加速度曲线由于大齿轮做来回的回转往复运动,同样的也测量了其在3秒时间内的速度和加速度曲线。
大齿轮的速度曲线大齿轮的加速度曲线
由于大齿轮同时也在转动,所以同样测出了其角速度和角加速度曲线。
大齿轮的角速度曲线大齿轮的角加速度曲线
8.实物照片
根据要求,本设计在机械实验室里面,搭建了按比例缩小的模型。
通过实验,搭建的模型基本符合设计要求。
实验室搭建的实物模型如下
9.模型运动图和实物介绍图
根据设计要求,根据本次实验做的CATIA模拟运动动画和实物模型介绍的视屏,随本说明书一并上交。
10.设计感想(总结)
11.参考文献:
[1].谢进.反平行铰链四杆机构的连杆曲线方程.西南交通大学学报.第18卷4期.
[2].张新华.冲床自动送料机的原理与设计.锻压技术.1993年.
[4] 谢泗淮主编.机械原理.北京:中国铁道出版社.2001.
[5] 曹惟庆着.平面连杆机构分析与综合.北京科学出版社.1989.
[6] 作品设计说明书格式.百度文库
附:CATIA中的三维图。