专用精压机的设计49
机械原理课程设计-专用精压机冲压及送料系统设计
专用精压机课程设计机械原理课程设计说明书设计题目: 专用精压机冲压及送料系统设计专业: ****************班级: *******___姓名: ********学号: *****指导教师: ****2012年 6月 20日专用精压机课程设计目录1 设计任务 ..................................................................... . (1)1.1 设计题目 (1)1.2 工作原理及工艺动作过程 (2)1.3 原始数据及设计要求 (2)1.4 设计任务 ............................................. 2 2机械机构功能的简单分析 (3)3系统传动方案设计 ..................................................................... . (3)3.1 原动机类型的选择......................................................... 3 3.2 主传动机构的选择 (4)4( 执行机构方案的设计和选择 (4)5、机械系统运动方案的拟定与原理说明.................................................................... .. (9)5.1机型的选择........................................................... 10 5.2自动机的执行机构 (10)6、机械系统运动方案的拟定与原理说明.................137 执行机构的尺寸设计及计.................................................................... .....................................................7.冲压结构的计算...........................................13 7.2传动机构尺寸设计 ........................................ 13 8、飞轮设计.. (15)9、动机构的选择与比较 (15)10、运动循环图 (16)11、设计心得与体会 (17)12 总体装配图.............................................19 13、参考文献. (20)专用精压机课程设计____________________________________________________________________ _____________1 设计任务设计一用于薄壁铝合金制件的精压机,并完成有关尺寸的计算和机构选型等要求。
机械原理课程设计
机械原理课程设计2题目7：专用精压机设计（4人）（一）、工作原理及工艺动作过程专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。
如图1（a）所示，上模先以比较小的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，以后，上模继续下行将成品推出型腔，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。
它的主要工艺动作有：（1）将新坯料送至待加工位置；（2）下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出膜腔。
(a) （b）图1 加工工件及上模运动规律（二）、原始数据和设计要求（1）动力源是电动机，作转动；冲压执行构件为上模，作上下往复直移运动，其大致运动规律如图1（b）所示，具有快速接近工件、等速工作进给和快速返回的特性。
（2）精压成形制品生产率约每分钟70件。
（3）上模移动总行程为280 mm，其拉延行程置于总行程的中部，约100 mm。
（4）行程速比系数K≥1.3。
（5）坯料输送的最大距离200 mm。
（6）上模滑块总质量40 kg,最大生产阻力为5000 N，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m2/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m2，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。
（三）、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。
（四）、设计任务及要求（1）根据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）机械运动方案的评定和选择；（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并画出传动方案图；（5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；（6）画出机械运动方案简图；（7）对执行机构进行运动分析，画出运动线图;（8）进行飞轮设计；（9）编写设计计算说明书。
机械原理课程设计专用精压机-(修订版)
设计流程和步骤
添加标题
确定设计目标：明 确精压机的用途、 性能要求等
添加标题
仿真分析：利用计 算机仿真软件，对 精压机进行仿真分 析，验证设计的可 行性
添加标题
收集资料：查阅相 关文献、标准、手 册等，了解精压机 的结构、原理、材 料等
添加标题
制作样机：根据详 细设计，制作精压 机样机
添加标题
初步设计：根据设 计目标，进行初步 设计，包括结构设 计、原理设计等
实现方法：采用 模块化设计，逐 步实现各个功能 模块，最后进行 系统集成和调试
06
精压机性能测试
测试方法和标准
测试目的：验证精压机的性能是否符合设计要求
测试项目：包括压力、速度、精度、稳定性等
测试设备：包括压力传感器、速度传感器、精度测量仪等
测试标准：根据国家标准或行业标准进行测试，如GB/T 12345-2006 等
测试流程：按照预定的测试计划进行，包括准备、实施、记录、分析等 步骤
测试报告：对测试结果进行整理和分析，形成测试报告，包括测试数据、 分析结果、结论等
测试数据和结果分析
测试项目：压力、速度、温度、噪音等 测试方法：使用专业测试仪器，按照标准操作流程进行测试 测试结果：各项性能指标均达到设计要求，部分指标超出预期 分析结论：精压机性能稳定，满足生产需求，具有较高的性价比和竞争力
控制参数：根据精压机的工 作特性和工艺要求，调整 PID控制参数
控制效果：实现精压机的精 确控制，提高生产效率和产
品质量
控制系统设计和实现
控制系统设计： 包括硬件设计和 软件设计两部分
硬件设计：包括 传感器、执行器、 控制器等部件的 选择和配置
软件设计：包括 控制算法、人机 界面、通信协议 等软件的开发和 调试
精压机
设计题目：专用精压机一、 专用精压机设计要求1、工作原理及工艺动作过程专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺。
它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。
它的工艺动作主要：1）将新坯料送至待加工位置；2）下模固定、上模冲压拉延成形将成品推模腔。
2、原始数据及设计要求：1）冲压执行构件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的运动特性；2）精压成形制品生产率约每分钟70件；3）上模移动总行程为280mm ，其拉延行程置于总行程的中部，约100mm ；4）行程速比系数13.k ≥；5）坯料输送最大距离200mm ；6）上模滑块总重量为40kg ，最大生产阻力为5000N ，且假定在拉延区内生产阻力均衡；7）设最大摆动构件的质量为40kg ，绕质心转动惯量为22kg m ⋅，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302kg m ⋅，机器运转不均匀系数δ为0.05）。
二、 机械系统运动方案的拟定与比较1、传动机构的选择与比较1）在原动机和工作机之间必须加入传动装置，通过它来传递动力或改变运动形式、参数，这是因为：a. 工作机所要求的速度通常和原动机的额定速度不一致，需要减速或增速（大多数情况下要减速）；b. 工作机根据生产要求进行速度调节，而原动机通常只以一种恒定的额定转速运转，如果通过改变原动机的速度来满足工作机变速要求，往往经济成本较高。
而有些则不能才通过其本身变速来满足工作机的生产要求；c. 原动机的运动形式比较单一，而工作机的运动形式由生产的工艺要求而定，它们是多种多样的；d. 在单机集中驱动时，需要以原动机带来若干组不同速度大小，不同形式的工作机(或执行机构)；e. 为了安全或维修方便，或机器的外轮廓尺寸受到安装空间，运输条件的限制等其他原因必须把原动机和工作机分成两部分，而它们中间则用传动装置来连接。
2）传动的分类：a. 按工作原理分有摩擦传动、机械传动、流体传动、电力传动、磁力传动；b. 按传动比情况分有定比传动、变传动比传动（有级变速、无极变速、按周期性规律变化）。
精压机课程设计
精压机课程设计一、引言精压机是一种常见的机械设备，广泛应用于工业生产中。
本课程设计旨在通过对精压机的设计和分析，加深学生对精压机工作原理和设计方法的理解，提高其工程实践能力。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一台能够满足特定工况要求的精压机。
具体设计要求如下：1. 压力范围：设计的精压机应能够在0-100MPa的范围内提供可调节的压力输出；2. 压力精度：设计的精压机应能够在±0.5%的精度范围内保持稳定的压力输出；3. 工作效率：设计的精压机应具有高效的工作效率，能够在短时间内完成压力调整和稳定输出；4. 结构紧凑：设计的精压机应具有紧凑的结构，占地面积小，便于安装和维护。
三、设计步骤1. 确定压力范围：根据所需应用场景，确定精压机的压力范围。
考虑到工业生产中常见的压力需求，可以选择0-100MPa的范围。
2. 确定压力精度要求：根据实际需求，确定精压机的压力精度要求。
一般情况下，±0.5%的精度已经能够满足绝大部分工业生产的需求。
3. 选择压缩介质：根据工况要求和设备成本考虑，选择合适的压缩介质。
常见的压缩介质有气体和液体两种，根据具体要求选择合适的介质。
4. 设计压力调节系统：根据所选的压缩介质和压力要求，设计压力调节系统。
该系统包括压力传感器、调节阀和控制系统等部件，用于实时监测和调节压力输出。
5. 设计压力稳定系统：为了保证精压机的稳定输出，需要设计压力稳定系统。
该系统包括储气罐或油箱、稳压阀和液压缸等部件，用于缓冲和稳定压力输出。
6. 设计结构紧凑：在设计过程中，需要考虑精压机的结构紧凑性，以便于安装和维护。
合理布局各个部件，减小整体体积，提高设备的工作效率和可靠性。
四、课程设计内容本课程设计的具体内容包括以下几个方面：1. 精压机的工作原理和基本构造分析；2. 压力范围和压力精度的确定方法；3. 压缩介质的选择和性能分析；4. 压力调节系统的设计和参数选择；5. 压力稳定系统的设计和参数选择；6. 结构紧凑性的分析和设计。
专用精压机课程设计
专用精压机课程设计课程名称：专用精压机课程设计一、课程简介专用精压机是一种用于制造精密零部件的设备，广泛应用于汽车、航空航天、工程机械、农业机械等领域。
本课程旨在培养学生对专用精压机的操作与维护能力，使其具备使用专用精压机进行精密零件加工的实践能力。
二、课程目标1.了解专用精压机的基本原理和结构2.掌握专用精压机的操作技能3.熟悉专用精压机的维护与保养4.具备使用专用精压机进行精密零件加工的能力三、教学内容1.专用精压机的基本原理和结构a.专用精压机的工作原理b.专用精压机的结构组成及功能c.专用精压机的主要零部件及其作用2.专用精压机的操作技能a.专用精压机的操作界面及功能介绍b.专用精压机的操作步骤与注意事项c.专用精压机的工艺参数设置与调整3.专用精压机的维护与保养a.专用精压机的日常维护与保养b.专用精压机的故障排除与维修c.专用精压机的安全操作与事故预防4.专用精压机的精密零件加工实践a.精密零件加工工艺要求与技术标准b.专用精压机的应用案例分析与实践操作c.专用精压机的加工质量检验与评价四、教学方法1.理论教学：采用授课形式，结合案例分析与实例讲解，引导学生深入理解专用精压机的基本原理和操作技能。
2.实践操作：组织学生参与专用精压机的实际操作与加工实践，提高其操作与应用能力。
3.案例分析：通过现实案例分析，让学生了解专用精压机在工程实践中的应用情况，培养其解决实际问题的能力。
4.课程设计：布置课程设计任务，让学生独立或协作完成专用精压机的应用设计与实践，提升其综合素质。
五、教学手段1.多媒体教学：利用多媒体教学设备展示专用精压机的结构原理和操作技能，提高学生的学习兴趣。
2.实验室实践：安排实验室实践环节，让学生亲自操作专用精压机进行加工实践，提升其实际操作能力。
3.案例分析：结合真实案例，让学生进行专用精压机的应用案例分析与讨论，培养其问题解决能力。
4.互动教学：采用问答、讨论等方式，促进师生之间的互动，激发学生学习的热情和积极性。
专用精压机课程设计
专用精压机课程设计本课程设计旨在为学生全面了解和掌握专用精压机的基本原理、结构构造、操作技术和维修方法，培养学生的实际操作能力和职业素养，从而提高企业的生产效率和经济效益。
一、教学目标1、了解专用精压机的基本原理和工作过程，掌握机器的结构构造和工作原理。
2、掌握精密压模技术，能够按照要求进行精密压制和调整。
3、了解机器的维护保养和故障排除技术，能够进行常规维修和故障排除。
4、学习安全生产知识和操作规程，加强职业素养和安全意识。
二、教学安排1、理论讲授部分（8学时）1）专用精压机基本原理和结构构造2）专用精压机工作原理3）精密压模技术及质量控制4）设备检修、调整及保养5）安全生产知识和操作规程2、实践操作部分（32学时）1）机器操作技能培训2）模具放置、加工准备和调整3）模具使用、调整和更换4）机器故障排除和常规维修5）精密压模技术实操三、考核方式1、期中考核：理论知识测试和实操考核，占总成绩的30%。
2、期末考核：理论知识测试和实操考核，占总成绩的70%。
3、平时成绩：出勤率、积极参与课堂活动和作业完成情况，占总成绩的10%。
四、教学方法1、理论授课：采用多媒体讲解、案例分析等教学方法。
2、实践操作：组织学生进行实操操作，引导学生掌握实操技能。
3、综合训练：通过实践操作、考核和评价，不断提高学生的综合素质。
五、教学过程1、理论讲授部分1）专用精压机基本原理和结构构造通过多媒体讲解、图片展示等方式，介绍专用精压机的基本原理和结构构造，了解机器的重要组成部分和功能。
学生理解机器的操作原理和特点，奠定后续操作培训的基础。
2）专用精压机工作原理介绍专用精压机的工作原理和基本流程，重点介绍压制技术和机器的工作过程。
通过案例分析、实例讲解等方式，帮助学生深入理解机器的运行流程。
3）精密压模技术及质量控制通过介绍各类模具的类型和用途、模具设计、模制工艺等知识，帮助学生掌握精密压模技术。
通过实操、案例分析等形式，加深学生对质量控制的认识。
机械原理课程设计--专用精压机设计
[键入公司名称]机械原理课程设计说明书专用精压机设计目录设计任务书 (2)1. 工作原理及工艺动作简述 (2)2. 原始数据及设计要求 (2)3. 注意事项和难点提示 (3)主要工作机构工作原理的分析与说明 (4)1. 冲压机构 (4)2. 送料机构 (4)3. 动力装置及传动机构 (4)机械运动方案的拟定 (5)一、冲压机构 (5)方案一 (5)方案二 (5)方案三 (6)方案四 (6)方案五 (7)二、送料机构 (7)方案一直动推杆弹簧力凸轮机构 (7)方案二摆动推杆沟槽凸轮-----摇杆滑块机构 (8)方案三圆柱凸轮----齿轮齿条机构 (8)方案四曲柄滑块机构 (8)方案五槽轮机构 (9)方案六四杆扇形齿条机构 (9)初步讨论选定机构的设计计算过程及各阶段的结果 (10)冲压机构 (10)送料机构 (12)传动机构 (13)最终方案的MAD演示效果 (14)机构运动分析校验计算 (16)C++程序编辑与验证 (19)机械工作循环图拟定的说明（协调性分析） (22)设计心得体会 (24)参考资料目录 (25)设计任务书1.工作原理及工艺动作简述本机可用于薄壁铝合金制造（如易拉罐类）静压深冲工艺，如附图1所示。
加工时，上模1先以逐渐加快的速度接近坯料3，然后以匀速进行拉延成形，随后上模继续下行将成品5推出模腔4，最后快速返回。
上模退出固定不动的下模后，送料机构的推料杆2从侧面将新坯料送至代加工位置，完成一个工作循环。
2.原始数据及设计要求1） 冲压执行构件，即上模的运动规律大致如附图2所示。
具有快速接近工件（l 1），等速（近似）下行拉延（l 2）和快速返回的运动特征。
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的中部，约100mm 。
4） 行程速比系数K>=1.3。
5） 坯料输送最大距离200mm 。
6） 电动机功率可选用1.5KW ，1400r/min 左右（如Y90L-4）。
专用精压机课程设计
专用精压机课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解专用精压机的基本概念、结构、工作原理和应用领域，掌握专用精压机的操作方法和维护保养知识，培养学生具备一定的创新意识和实践能力，形成正确的职业态度和价值观。
1.掌握专用精压机的定义、分类和特点。
2.了解专用精压机的主要组成部分及其功能。
3.掌握专用精压机的工作原理和操作方法。
4.熟悉专用精压机在相关领域的应用。
5.了解专用精压机的维护保养和故障处理方法。
6.能够正确操作专用精压机进行相关工艺操作。
7.能够对专用精压机进行日常维护保养。
8.能够分析并解决专用精压机运行过程中的故障。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生对专用精压机行业的兴趣和热情。
3.形成正确的职业态度和价值观，具备良好的职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.专用精压机的基本概念、分类和特点。
2.专用精压机的主要组成部分及其功能。
3.专用精压机的工作原理和操作方法。
4.专用精压机在相关领域的应用实例。
5.专用精压机的维护保养和故障处理方法。
第一课时：专用精压机概述1.专用精压机的定义和发展历程。
2.专用精压机的分类和特点。
第二课时：专用精压机的结构与功能1.专用精压机的主要组成部分。
2.各部分组件的功能和作用。
第三课时：专用精压机的工作原理与操作1.专用精压机的工作原理。
2.专用精压机的操作方法。
第四课时：专用精压机的应用领域1.专用精压机在各个领域的应用实例。
第五课时：专用精压机的维护保养与故障处理1.专用精压机的日常维护保养。
2.专用精压机故障的诊断与处理。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，如讲授法、实践操作法、小组讨论法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解专用精压机的基本概念、原理和操作方法，使学生掌握相关知识。
2.实践操作法：安排实际操作环节，让学生亲自动手操作专用精压机，增强实践能力。
3.小组讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的合作能力。
课程设计--专用精压机设计
课程设计--专用精压机设计
1.课程目的：
本课程旨在使学生掌握精压机设计的基本理论和实践知识，培养学生的创新思维和实践能力。
学生需了解精压机的特点、结构、工作原理及其设计要求，通过课堂讲授、案例分析和实验操作等训练，使学生理论与实践相结合，掌握专用精压机设计的方法和技巧，提高学生对精密机械制造及相关工艺的认识。
2.课程内容：
(1)精压机概述：介绍精压机的特点、分类、工作原理及应用范围。
(2)精压机结构设计：包括压力机架、滑块、工作台、传动机构、闭合装置、控制系统等组成部分的设计原理和方法，设计要求以及各部位的选材和加工工艺。
(3)精压机工艺设计：包括模具设计、成形工艺、加热设备、冷却系统等方面的内容。
(4)精压机模拟实验：设计各种不同材料、不同精度的模具，测试设计的精压机的力量范围和加工成形的效果，并对实验结果进行分析和评估。
3.课程教学方法：
本课程采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括教师讲解、案例分析、实验操作、团队合作和学生自主探究等方式，力求使学生掌握精压机设计的基础理论和实践技能，培养其解决实际问题的能力和创新思维。
4.课程评估：
(1)平时表现：包括出勤、课堂表现、作业完成情况等。
(2)实验报告：根据设计的模拟实验结果撰写实验报告。
(3)期末考核：采用笔试和实验操作的方式对本课程内容进行综合考试评估。
专用精压机课程设计
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）第二学年第二学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称学生姓名专业班级学号题目专用精压机的设计成绩起止日期2011年6 月 27日～ 2011 年 7月 1 日目录清单机械原理课程设计设计说明书专用精压机的设计起止日期： 2011 年 6 月 27 日至 2011 年 7月 1 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2011年 7月1 日目录0.课程设计任务书 (4)1.精压机的基本功能和相关工艺参数及主要设计要求 (5)2.工作原理和工艺动作分析 (6)3.运动规律及运动协调设计 (6)4.执行机构选型设计和方案评价 (7)5机械运动方案示意图绘制 (12)6执行机构的运动尺度及运动分析 (13)7.机械传动系统设计 (14)8.间歇送料机构的选择设计 (15)9设计心得与体会 (16)10.参考文献 (17)《机械原理》课程设计任务书2010—2011学年第二学期机械工程学院机械专业班课程名称：机械原理课程设计设计题目：专用精压机的设计完成期限：自2011 年 6月27日至2011年 7月 1日共 1 周指导教师（签字）：2011年 4 月25 日一、精压机的基本功能和相关工艺参数及主要设计要求1. 功能：专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺机构，它将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。
如图所示。
2. 工艺动作分解如下1）将新坯料送至待加工位置。
2）下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出模腔。
3）上模滑块急回、下模向上顶出工件4）推板送料并将成品推至下工作台3.设计要求及相关参数1) 冲压执行构件上模的大致运动规律如图所示。
具有快速接近工件、等速下行拉延和快速成型返回的运动特性。
2）精压成形制品生产率约每分钟70件；3）上模移动总行程为280mm，其拉延行程置于总行程的中部，约100mm。
4）行程速比系数K≥1.3。
5）坯料输送最大距离200mm。
薄壁铝合金制作专精压机-机械原理课程设计说明书
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11.3 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K≧1.3。
（5）坯料输送最大距离200mm。
（6）电动机功率可选用1.5kW，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。
专用精压机运动简图的设计
专用精压机运动简图的设计目录0.课程设计任务书•••••••••••••••••••••••••••••••21. 设计题目•••••••••••••••••••••••••••••••••••••32. 机械机构功能的简单分析•••••••••••••••••••••••33.根据工艺动作和协调要求拟定循环图•••••••••••••44.执行机构选形•••••••••••••••••••••••••••••••••55.执行机构的选择和比较•••••••••••••••••••••••••56.机构运动简图•••••••••••••••••••••••••••••••••97.机构尺寸的设计计算•••••••••••••••••••••••••••98.机构的运动学分析（速度与加速度分析）•••••••••••129.精压机的三维建模••••••••••••••••••••••••••••1510.参考资料•••••••••••••••••••••••••••••••••••1611.设计总结•••••••••••••••••••••••••••••••••••16内容及任务原始数据及设计要求一.1）冲压执行构件具有快速接近工件，等速下行拉伸和快速成型返回的运动特性；2）制成品生产率每分钟90件；3）形程速度变化系数K≥1.3；4）坯料最大输送距离200mm；5）上模滑块总质量40kg，最大生产阻力5000N，且假设在拉延区内生产阻力均衡；6）设最大摆动构件线质量为40kg/m，绕质心转动惯量为2kg•m2/m，质心简化到杆长中点，其他构件质量及转动惯量均忽略不计。
二、设计任务1）冲压机构和送料机械运动方案的拟定；2）完成工作循环图；3）对各方案进行定性分析与筛选，选定设计方案；4）冲压机构的型综合和运动设计；5）传动系统的设计计算；6）执行机构的运动尺寸设计；7）绘制正式的整机机构运动简图。
机械原理课程设计专用精压机 (修订版
其中最大压力角 。用相对运动图解法对其中的一个位置加以验证。
1）机构运动简图
2）确定构件质心
3）开始分析
7.1.2凸轮机构的运动分析1
1）运动分析
用老师推荐用的软件进行凸轮数据计算，选画出凸轮内包络线，设基圆半径=60mm， =10mm，偏距设为0，许用压力角 =50°，推杆行程100mm，推程角=140°，远停角=0°，回程角=100°，近停角=120°。推程选择正弦加速度，回程选择余弦加速度。在凸轮理论廓线下拉菜单下，选择计算步长为5°，则可自动生成凸轮廓线。在运动学仿真下拉菜单下，设置图形比例为1，位移比例为1，速度比例为0.5，加速度比例为0.3，跃度比例为0.3，则可得到从动件运动规律曲线图。
确定各执行机构间额协调配合关系
设计计算与说明
主要结果
6.机构参数设计
6.1冲压机构设计
冲压机构设计与分析
输入设计参数
行程速比系数K=2
插刀行程H=150mm
曲柄长度LAB=80mm
连杆长度LDE=100mm
导路距离Le=300mm
曲柄角速度ω=7.33rad/s
曲柄角加速度ε=0rad/s2
（1）.计算基本参数
4）用图解法对主执行机构的一个位置进行动态静力分析；
5）用解析法对控制工作台横向进给的凸轮机构进行运动分析；
6）用图解法绘制控制工作台横向进给的凸轮机构的位移曲线及凸轮轮廓曲线；
7）根据机电液一体化策略和现代控制（包括计算机控制）理论，大胆提出一种或一种以上与该机现有传统设计不同的创新设计方案。
2.精压机机构功能分析
2.2工艺动作分解
精压机需要完成的工艺动作有以下三个动作：
专用精压机机构结构分析
机架的设计需充分考虑机器的整体布局和受力情况，确保能够承受工 作过程中的各种力和力矩。
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机架部分还需要安装基础板和调整装置，用于固定和调整机器的位置 和水平。
工作台部分
工作台是专用精压机的重要组 成部分，它承载工件并传递压 力。
工作台通常采用高精度和高刚 性的材料制成，如铸铁、花岗 岩等，以确保工件的位置精度 和压力传递的稳定性。
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专用精压机机构发展趋势
智能化发展
自动化控制
通过引入先进的自动化控制系统 ，实现精压机机构的远程控制、 实时监测和自动调节，提高生产 效率和产品质量。
智能化决策
利用人工智能和大数据技术，对 生产数据进行挖掘和分析，优化 生产流程，提高生产决策的科学 性和准确性。
绿色化发展
节能设计
优化精压机机构的设计，降低能耗和 资源消耗，提高能源利用效率，减少 对环境的负面影响。
增强控制系统可靠性
采用高可靠性元器件
选用高质量、高可靠性的元器件，降低控制系统故障率。
冗余设计
对关键部分进行冗余设计，提高控制系统的容错能力，确保在部分 元器件故障时仍能保持正常运行。
加强软件可靠性
采用可靠的编程语言和软件设计方法，提高控制系统的软件可靠性。 同时进行充分的软件测试和验证，确保软件的稳定性和可靠性。
研究机构在力作用下的动态响应， 分析各构件在运动过程中的受力 情况。
考虑机构在长时间工作过程中可 能出现的疲劳损伤，对关键构件 进行疲劳强度分析。
机构优化设计
尺寸优化
根据受力分析和运动分析结果，对关键构件 的尺寸进行优化，以提高机构的性能和稳定 性。
拓扑优化
通过拓扑优化方法，对机构的整体结构进行优化设 计，以实现轻量化和高刚度的目标。
专用精压机设计实训报告
一、实训背景随着我国工业的快速发展，对薄壁铝合金制件的精压深冲工艺需求日益增加。
专用精压机作为一种重要的加工设备，在航空、汽车、电子等行业中发挥着重要作用。
为提高学生的实际操作能力和设计水平，我们进行了专用精压机的课程设计实训。
二、实训目的1. 熟悉专用精压机的工作原理和工艺动作过程；2. 掌握专用精压机的设计方法，包括机构设计、传动设计、结构设计等；3. 提高学生的动手能力和创新意识；4. 培养学生严谨的设计思维和团队协作精神。
三、实训内容1. 专用精压机工作原理及工艺动作过程专用精压机主要用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，其工作原理如下：（1）将薄壁铝板放置在下模上，上模以较小的速度接近坯料；（2）上模以匀速进行拉延成形工作，将坯料拉延成深筒形；（3）上模继续下行，将成品推出型腔；（4）上模退出下模后，送料机构将新坯料送至待加工位置；（5）完成一个工作循环。
2. 专用精压机设计（1）机构设计：根据工作原理和工艺动作过程，设计专用精压机的机构，包括上模、下模、送料机构等。
（2）传动设计：选择合适的传动机构，实现上模的上下往复运动。
常用的传动机构有齿轮传动、皮带传动、链传动等。
（3）结构设计：设计专用精压机的结构，包括机身、底座、滑块、导轨等。
3. 专用精压机运动循环图根据设计要求，绘制专用精压机的运动循环图，包括上模的运动轨迹、速度、加速度等。
4. 专用精压机计算（1）计算上模的行程、速度、加速度等参数；（2）计算传动机构的尺寸；（3）计算机身、底座、滑块、导轨等结构的强度、刚度等参数。
四、实训过程1. 前期准备（1）查阅相关资料，了解专用精压机的工作原理、设计方法等；（2）确定设计参数，如上模行程、速度、加速度等；（3）绘制专用精压机的运动循环图。
2. 机构设计（1）根据工作原理和工艺动作过程，设计上模、下模、送料机构等；（2）确定机构的主要参数，如尺寸、形状等。
3. 传动设计（1）选择合适的传动机构，如齿轮传动、皮带传动、链传动等；（2）计算传动机构的尺寸，如齿轮模数、皮带轮直径等。
专用精压机运动简图的设计
专用精压机运动简图的设计The document was finally revised on 2021课程设计资料袋学院（系、部）学年第学期课程名称机械原理指导教师职称学生姓名专业班级学号题目专用精压机运动简图的设计成绩起止日期年月日～年月日目录清单机械原理设计说明书专用精压机运动简图的设计起止日期：年月日至年月日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）年月日目录一.设计任务书 (4)二.设计题目 (5)三.冲压机构和送料机械运动方案的拟定 (8)四.设计方案的分析与评定 (12)五.机械传动系统的速比和变速系统 (13)六.执行机构的运动尺寸的设计 (13)七.绘制正式的整机机构运动简图 (15)八.三维建模 (16)九.速度与加速度分析 (16)十.参考资料 (17)十一.设计总结 (18)课程设计任务书学院（系、部）专业班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：专用精压机运动简图的设计完成期限：自年月日至年月日共周指导教师：年月日系（教研室）主任：年月日二、设计题目：专用精压机运动简图的设计1、工作原理及工艺动作过程简介本机用于某薄壁铝合金制件的精压深冲工艺。
如图1所示，上模先以逐渐下降的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型，随后上模继续下行将成品推出模腔，最后快速返回。
上模推出固定不动的下模后，送料机构从侧面将新坯料送至待加工位置，从而完成一个循环。
图1-1 专用精压机运动示意图2、工艺动作的分解根据任务书的要求，该机写的应有的工艺过程是，机构具有一个冲压机构和送料机构，而其执行构件的运动形式为：1）、冲压执行构件上模的大致运动规律如图1-2所示。
图1-22）、送料机构是辅助工作机构，它需要与冲压机构协调工作。
送料运动为间歇性的，即送料构件将原料送入模孔上方后冲头才可以进入模孔进行冲压、当冲头上移一段距离后才能进行下次送料动作。
坯料的最大输送距离为200mm。
送料机构的大致运动规律如图所示1-3：图1-33、根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图对于专用精压机运动简图的循环图，主要是确定冲压机构和送料结构构件的先后顺序、相位，以利于对各执行机构的设计、装配和调试。
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1绪论1.1设计专用精压机的目的和意义设计的目的是为了更实用，精压机构运动更科学，科技和技术含量提高，运动效率更高，更节省成本。
随着科学技术的提高，各种复杂专业场合对精压机提出了更高或者更专门的要求。
因此对专用精压机进行改造设计具有极大的现实意义。
设计的目的是为了实用，面对激烈的市场竞争，只有技术性能更加进步、更加符合生产实际需要的产品才能赢得市场。
1.2本课题所涉及的问题及国内（外）研究现状及分析1.2.1国内研究现状及分析我国今年来随着工业的发展，对压力机械的要求也逐渐提高，尤其是其精度，效率，社会效益，经济性等各方面。
精压机的发展就有了很大的研究空间。
各种环境下的品种繁多。
万变不离其宗，归根结底还是对其组成机构的优化。
目前国内主要科研机构、学校研发中心、工业企业等主要的工作是从其运动学的角度对机构的优化工作进行可行性分析。
随着国内基本建设和国民经济的持续发展，我国的建设机械市场已经成为国际设备制造商关注的焦点，精压机械行业也不例外，外资的进入，进一步加剧了市场的竞争程度，国内破碎机械企业要想在竞争的大潮中取得先机，其首要问题就是要提高现有精压设备的质量和技术含量，尽快缩小与国外先进水平的差距，创造自己的品牌，争取市场主动。
1.2.2国外研究现状及分析国外关于精压机方面的研究比之国内要深入和宽广的多，并且多以理论联系实验综合进行分析考虑，经过总结所查阅的文献，大致可将国外所做关于精压机的研究工作归纳为对其运动机构的优化，对干壳体所作的改进，包括从材料方面入手。
精压机械在国外已受到政府部门、企业界、高等学校与研究机构的高度重视。
美国MIT、Berkeley、Stanford\AT&T的15名科学家在上世纪八十年代末机械加工提出"小机器、大机遇：关于新兴领域--微动力学的报告"的国家建议书，声称"由于动力学(微系统)在美国的紧迫性，应在这样一个新的重要技术领域与其他国家的竞争中走在前面"，建议中央财政预支费用为五年5000万美元，得到美国领导机构重视。
日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的精压机械大型研究计划，研制两台样机。
该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。
欧洲工业发达国家也相继对微型系统的研究开发进行了重点投资。
1.3完成本课题所必须的工作条件及解决的办法1了解精压机及其整个精压机行业的国内外发展现状：上网和图书馆查阅相关资料文献。
2确定设计方案：参考资料，进行设计，问询老师、同学。
3确定各种组成机构：上网和图书馆查阅，到学校工厂进行实际测量4画装配图：利用运用AutoCAD软件制图5计算校核：参考资料书中的计算方法和公式等进行计算校核2、工作原理及工艺动作过程专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。
如图1（a）所示，上模先以比较小的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，以后，上模继续下行将成品推出型腔，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。
它的主要工艺动作有：（1）将新坯料送至待加工位置；（2）下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出膜腔。
(a) （b）图1 加工工件及上模运动规律3、原始数据和设计要求（1）动力源是电动机，作转动；冲压执行构件为上模，作上下往复直移运动，其大致运动规律如图1（b）所示，具有快速接近工件、等速工作进给和快速返回的特性。
（2） 精压成形制品生产率约每分钟70件。
（3） 上模移动总行程为280 mm ，其拉延行程置于总行程的中部，约100 mm 。
（4） 行程速比系数K ≥1.3。
（5） 坯料输送的最大距离200 mm 。
（6） 上模滑块总质量40 kg,最大生产阻力为5000 N ，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 2kg ּm2/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30 kg ּm2，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α应尽可能小，传动角γ大于或等于许用传动角 40][=γ4、模拟机构运动循环图根据此设计的运动基本原理模拟此机构的运动循环过程，通过下图表示：图2 机构运动循环图由上图可知：上模运动在它的正行程时，推杆和上顶机机构在一个运动周期内，当机构都在回程中；当上模冲压完成之后，推杆开始将胚料输送至待加工位置，上顶机构也同时将成品顶出下模，实现一个工作周期。
5、机构运动方案的评定和选择5.1提出设计方案:该专用精压机包含有冲压和送料两个执行机构。
在冲压机构的工作段要求从动件能够等速运动，在回程阶段应具有急回特性，此外对机构的动力性能也有一定的要求，传动角与压力角需符合标准。
同时送料机构能够准确的在一定时间内将坯料送至待加工位置。
则有以下三种方案。
三种可能的方案轮控制其运动方式，无太大的受力，需要的传动结构简单，通过倒置法能够确定凸轮的大致轮廓。
送料机构是由摆杆滑块机构完成。
方案一：凸轮—连杠冲压机构＋摆杆—滑块送料机构（见图3）。
冲压机构由凸构组成的，按机构运动循环图可确定摇杆工作位置和从动件的运动规律，使其能在规定时间内将工件送至待加工位置。
图3凸轮—连杠冲压机构＋摆杆—滑块送料机构方案二：凸轮—连杆冲压送料机构（见图4）送料和冲压机构都是由凸轮连杆机构组成。
连杆机构可通过对杆长的计算设计，当选择好适当的杆长尺寸后，能实现所需的行程速比以及运动要求。
通过铰链点与杆长的适当选择，能使机构具有较小的压力角和较为理想的传动角，使其达到运动功能，满足传动要求。
凸轮轮廓线可根据运动的要求用机构倒置法求出，从而使送料、冲压和上顶同时完成，并也能满足急回与匀速这一运动要求，在完成预定运动的同时，使整个加工效率提高。
图4凸轮—连杆冲压送料机构方案三：摆动导杆冲压机构+ 曲柄-滑块送料机构。
冲压机构:参考《机械设计基础》中的有关连杆机构,并且经过改进，将其凸轮机构高副低代后得到了由摇杆和滑块组成的摆动导杆机构。
导杆机构的尺寸确定可按给定的行程速度变化系数K设计，上模将具有急回的特性，摇杆滑块机构的组合可按照要求使上模在工作段接近于匀速。
送料机构：摇杆滑块送料机构通过齿轮与上部曲柄轴相连。
可调节其在整个运动中的初始位置使推杆在预定时间将胚料送至待加工的位置。
如取一定的偏距，则其也具有急回的特性。
如下:图5摆动导杆冲压机构+ 曲柄-滑块送料机构5.2最终方案的确定考虑到配料被冲压成形之后如果还留有切边，则成品就不能从下模的下部离开，而在第3方案的设计基础上，成品只可由一机构垂直将其顶出上模，然后同时由下一个送来的配料将其横向地推出下模工作台面。
这样就在第3方案的基础上增加了一个”上顶“机构，此机构的运动方向基本和上模相同，上模在回程时呈现出急回的特性，而”上顶”机构为了能迅速的将在下模中的成品顶出，其需要急速向上运动的特性。
所加“上顶机构”如下图6：图6上顶机构所以，综上可以得到整体的机构简图，其优点是显而易见的：稳定性良好，传动平稳，整体结构比较简单，经济性较好，易于流水线生产，可以形成规模；加工成本也是相对而言比较少的。
纵观以上几点在加上“上顶机构”的添加，此总体这样是最为合适的，则设计此机构的总体简图如下图7：图7最终方案5.3最终决定方案的工作原理参见机械运动简图7：摇杆-滑块送料机构JHG用推板K将待加工工件推到预定加工位置（D、Q的正下方）。
在送料机构JHG送料后回程时，上模滑块冲压机构CBA已经进入工作阶段，D处滑块先快速接近原料，再以等速对其进行冲压，同时下模滑块冲压机构PNM 恰好到达最低极限位置顶住工件。
当冲压完成后，上模冲压机构CBA滑块急回向上退回，而下模冲压机构PNM由最低位置急速向上运动顶出工件。
此时，送料机构JHG再次送料，新的待加工工件在成品被完全顶出时到达预定位置，将成品推下工作台，这样就完成了一个周期的动作。
6、传动系统方案的设计6.1电动机的计算与选择please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings 电动机是机械系统中的驱动部分。
工作机对起动、过载、运转平整性、调速和控制要求较高，且专用精压机要求洁净的工作平台，所以它要求不能污染成品与工作台而且便于清洗，因而液压传动不符合条件，同时气压和液压的成本都较高，最终选择电动机传动。
通过对机构的分析和实际情况的综合考虑，对电机的各个参数做出如下计算：首先，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，故选择将电机安装在与齿轮F的轴线上，且根据任务书的要求；每分钟生产70个工件，则电机的转速可以确定为35r/min，故齿轮A 的角速度就可以算得：ω=3.6rad/s，那么由此首先可以确定A轮的转动惯量:1/2mv12=1/2jω2这里V1取半个行程的速度平均值V1=0.32m/s，上模块质量m=40kg,由此可以推算齿轮A的转动惯量为：J=40*0.322/3.62kg*m2=0.32kg*m2从而可以推出其他齿轮的转动惯量：JF=JL=2.56kg*m2,JA=JG=JM=0.32kg*m2从而由此根据能量守恒定律在冲压成形的过程中，可以估算出电机的功率：P=（1/2mv2+1/2J1ω12*3+1/2J2ω2*2+Ff*d）/t代入数据可得：P=746w考虑到齿轮传输中的机械损失，取功率为1.1KW的电机。
查阅《机械设计手册》选择三相交流异步电动机，其型号为Y90L-6。
Y90L-6型电动机的基本参数为：转速910r/min,W额=1.1KW，最大转矩2.2N*mm，电机轴的直径D=24mm，键槽F=8mm。
6.2减速箱的计算与选择根据生产成品的速率可知主轴转速为35r/min，则公称传动比i=n1/n2=26，查阅《机械设计手册》选择标准三级圆柱齿轮减速器，其型号为ZSY。
其公称传动比范围：22.4—100，总中心距范围：352—1570，重量150—10800kg。
具体选择型号ZSY（低速级中心距），传动比i=20—35.5，中心距160，输入轴d1=24mm m6；输出轴d2=75mm n66.3联轴器的选择根据实际需要，以及电动机轴和减速箱输入轴的数据，查阅《机械设计实用手册》选择齿式联轴器，型号GⅡCL1,公称转矩355N*m，许用转速4000r/min，轴孔直径24mm。
减速箱输出轴和齿轮轴F之间的减速器同样为齿式联轴器，其型号为GⅡCL5，公称转矩2800N*m，许用转速4000r/min，轴孔直径40mm;75mm。