自动送料冲床课程设计论文[1]
自动送料冲床
Hefei University of Technology《机械原理》课程设计设计说明书设计题目自动送料冲床学生姓名罗春学号2013210816专业班级能源与动力工程13-1班指导教师吴天星朱家诚2015年7月10日目录1设计题目与要求 (1)1.1设计题目与功能用途简述 (1)1。
2使用环境和技术要求 (1)1.3全部原始参数 (2)2机械运动方案的拟定 (3)2.1机器运动方案的需求分析 (3)2。
2多个运动方案比较 (4)2。
3选定运动方案及说明 (7)3机构设计 (7)3.1机构运动循环图 (8)3.2机构运动简图 (8)3.3机构运动分析 (11)3。
4计算结果 (12)4结束语 (12)4。
1主要工作内容 (12)4。
2创新点 (13)4。
3展望与感想 (13)参考文献 (13)III1设计题目与要求1。
1设计题目与功能用途简述设计题目:自动送料冲床综合设计本机器将薄板自动送至冲压工位并冲压成型的,主要用于需要对零件进冲压或拉伸等加工的场合.1。
2使用环境和技术要求1.2。
1使用环境自动送料冲床主要用于现代工厂的自动化生产中,在将冲压料或者冲压件经过定向排列后,送入机床当中进行自动冲压,有利于提高生产效率,减少生产过程当中可能出现的事故.1。
2。
2技术要求1冲头应有足够的动能,使得其能克服冲压过程中的阻力完成冲压. 2送料装置应在冲头进入工作区域之前将薄板送入加工位置.3在冲头进行加工时,送料装置应该停止送料.4机构应有较好的传递力的性能,以及较少的能量损耗。
5为提高工作效率,应有一定行程速度变化系数。
11.3全部原始参数为完成机构的运动简图,经查阅资料后,设定原始参数如下。
22机械运动方案的拟定2。
1机器运动方案的需求分析对于自动送料机构的运动分析如下,当冲压件被送入机构后,送料机构将冲压件送至冲压位置,冲压机构对其进行冲压加工,加工完毕后,冲压机构回复初始位置,送料机构再次送料,开始一个新的循环。
冲床冲压机构送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文
冲床冲压机构送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文摘要:随着工业制造的发展,冲床冲压技术在金属加工领域中得到了广泛的应用。
冲床冲压机构、送料机构以及传动系统是冲床的核心组成部分,对冲床的工作性能和加工效率起着重要作用。
本文主要研究了冲床冲压机构、送料机构以及传动系统的设计原理与方法,以及其对冲床性能的影响。
关键词:冲床冲压机构、送料机构、传动系统、设计原理、工作性能、加工效率一、引言冲床冲压技术是一种利用压力将金属材料冲剪、折弯、拉伸等加工成形的方法。
冲床冲压机构、送料机构以及传动系统是冲床的重要组成部分,其设计合理与否直接影响冲床的工作性能和加工效率。
二、冲床冲压机构的设计原理与方法冲床冲压机构主要由床身、滑块、连接杆、凸块以及压力机构等组成。
其设计原理是根据冲压工件的特点和要求,合理选择机构的结构形式和参数,使得冲床能够实现高效而稳定的工作。
设计方法包括力学原理的应用、结构优化设计以及模拟分析等。
三、送料机构的设计原理与方法送料机构主要用于将工件定位并送入冲床工作区域,其设计原理是使送料机构能够稳定而准确地将工件送入冲床,并控制送料的速度和位置。
设计方法包括送料机构的结构选型、送料驱动装置的选择以及送料传感器的设计等。
四、传动系统结构设计传动系统用于将电机的转动传递给冲压机构实现冲压动作。
传动系统的设计原理是使其能够实现高效的能量传输和运动控制。
传动系统结构设计包括选择传动方式、传动装置的匹配以及传动齿轮的设计等。
五、对冲床性能的影响六、结论通过对冲床冲压机构、送料机构以及传动系统的设计原理与方法的研究,可以实现冲床的高效稳定工作。
设计合理的机构能够提高冲床的工作性能和加工效率,从而满足金属加工领域中的各种要求。
2.李XX,王XX.现代冲床技术[M].北京:机械工业出版社,2024.。
冲床自动送料毕业论文
1 前言1.1 课题来源及意义冲压是金属塑性成形加工的基本方法之一,它主要用于加工板料零件,所以也称为板料成形。
冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件,又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件;既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件,又能够制造精密(公差在微米级)和复杂形状的零件。
冲压具有生产率高、加工成本低、材料利用率高、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点,因此在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等生产和发展具有十分重要的意义。
1.1.1 冲压在机械制造中的地位及特点冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件,又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型零件;既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件,又能够制造精密(公差在微米级)和复杂形状的零件。
占全世界钢产60%~70%以上的板材、管材及其他型材,其中大部分经过冲压制成成品。
冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中,具有十分重要的地位。
冲压件重量轻、厚度薄、刚度好。
它的尺寸公差是由模具保证的,所以质量稳定,一般不需再经机械切削即可使用。
冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始坯料,表面光滑美观。
冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。
大批量的中、小型零件冲压生产一般是采用复合模或多工位的连续模。
以现代高速多工位压力机为中心,配置带料开卷、矫正、成品收集、输送以及模具库和快速换模装置,并利用计算机程序控制,可组成生产率极高的全自动冲压生产线。
采用新型模具材料和各种表面处理技术,改进模具结构,可得到高精度、高寿命的冲压模具,从而提高冲压件的质量和降低冲压件的制造成本。
冲压生产的工艺和设备正在不断发展,除传统的使用压力机和钢制模具制造冲压件外,液压成形以及旋压成形、超塑成形、爆炸成形、电水成形、电磁成形等各种特种冲压成形工艺亦迅速发展,把冲压的技术水平提高到了一个新的高度。
特种冲压成形工艺尤其适合多品种的批量(甚至是数十件)零件的生产。
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。
自动冲床送料机构课程设计
自动冲床送料机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动冲床送料机构的基本原理与结构,掌握其工作流程及各部件功能。
2. 学生能掌握自动冲床送料机构的参数计算方法,并运用相关公式进行简单计算。
3. 学生能了解自动冲床送料机构在工业生产中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 学生能运用CAD软件绘制自动冲床送料机构的三维模型,并进行运动仿真。
2. 学生能通过实际操作,掌握自动冲床送料机构的调试与维护方法。
3. 学生能运用所学知识,解决自动冲床送料机构在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械工程领域的兴趣,提高其学习积极性。
2. 培养学生的团队合作精神,使其在项目实施过程中学会沟通、协作。
3. 培养学生具备安全生产意识,了解自动化设备在工业生产中的重要性。
课程性质:本课程为机械设计与制造专业的实践性课程,旨在培养学生掌握自动冲床送料机构的设计与制造技能。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识和动手能力,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合理论教学与实际操作,注重培养学生的动手能力、解决问题能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成自动冲床送料机构的设计与制造任务。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 自动冲床送料机构的基本原理与结构:讲解自动冲床送料机构的工作原理、各部件功能及相互关系,结合教材相关章节,使学生了解其基本构成。
2. 自动冲床送料机构的参数计算:教授相关公式和方法,使学生能够进行简单的参数计算,为后续设计奠定基础。
3. 自动冲床送料机构的设计与制造:结合教材内容,指导学生运用CAD软件进行三维模型绘制、运动仿真,并了解制造工艺。
4. 自动冲床送料机构的调试与维护:介绍调试方法、步骤及注意事项,使学生掌握设备维护的基本技能。
5. 自动冲床送料机构在实际应用中的案例分析:分析实际应用中遇到的问题及解决方法,提高学生解决问题的能力。
教学进度安排如下:1. 第1周:自动冲床送料机构的基本原理与结构。
冲床自动送料装置设计
冲床自动送料装置设计介绍冲床自动送料装置在工业生产中扮演着重要的角色,它可以实现自动送料和自动生产,大大提高了生产效率和精度。
本文将探讨冲床自动送料装置的设计,包括设计原理、组成部分和实现方法,让读者了解自动送料装置的基本工作原理和设计要点。
设计原理冲床自动送料装置的设计原理是利用机器人或其他自动装置将工件送入冲床。
在实际生产中,主要采用两种设计方案:方案一:气缸设计这种设计方案主要是通过使用气缸来完成送料装置的自动化。
具体来说,气缸可以通过压缩空气来快速移动操作臂,将工件送入冲床中进行加工。
该方案成本低廉,易于维护,但是其移动速度受到了气源压力和工件重量的限制。
方案二:电机设计该方案则主要通过电机的转动来完成自动送料装置的设计。
电机驱动送料装置移动,将工件送入冲床进行加工。
相对于气缸设计方案,它可以实现快速移动和精准定位,也可以根据需要进行各种精细的控制。
但其成本较高,需要较为复杂的控制系统进行配合,维护难度也相对较大。
组成部分冲床自动送料装置由多个组成部分构成,包括:操作臂操作臂是送料装置的核心传动装置。
它负责将工件送入冲床中进行加工。
根据不同的设计方案,操作臂可以使用气缸或电机控制。
控制器控制器是自动送料装置的关键部分,负责控制送料装置的运动和维护其正常工作。
控制器需要根据业务需要,针对不同的工件进行编程,并完成项目调试、维护和升级等一系列工作。
传感器传感器可以通过检测工件尺寸和位置,快速反馈信息给控制器,控制器再利用反馈的信息进行对走位进行修正,从而保证了送料装置的精度。
其他配件冲床自动送料装置还需要配备一些其他配件,如支架、传动装置、线缆等,来帮助实现正常工作。
实现方法在实际的设计中,我们可以采用以下步骤来完成冲床自动送料装置的设计:步骤一:确定设计方案根据业务和生产需要,我们需要确定适合自己的设计方案。
如何选择方案,需要从成本、效率、精度等不同方面进行评估,并进行一个比较。
步骤二:确定操作臂的类型具体操作臂的选择则要根据自动送料装置的设计方案和工作环境选择。
自动送料冲床课程设计论文[1]
⾃动送料冲床课程设计论⽂[1]⽬录⼀.设计任务书 (1)1.设计题⽬ (1)2.⼯作原理及结构组成 (1)3.设计要求与技术条件 (1)⼆.机械传动系统⽅案设计及讨论 (2)三.机构设计 (4)1.冲压机构设计分析 (4)2.送料机构设计分析 (5)3.凸轮设计 (6)四.机构模拟分析 (7)1.上模位移图,速度图和加速度图 (7)2. 送料位移、速度、加速度图 (8)3.冲压机构的阻⼒图和电机的⼒矩图 (8)4.曲柄所受的⽀座反⼒图 (9)五.传动系统⽅案设计 (9)六.创新⽅案设计 (10)七.总结 (10)⾃动送料机构⼀、设计任务书1.1、设计题⽬薄壁零件冲床机构设计1.2、⼯作原理与及结构组成该冲床⽤于冲制、拉延薄壁零件。
冲床的执⾏机构主要包括冲压机构和送料机构,其⼯作原理如图1a 所⽰,上模先以较⼤速度接近坯料,然后以匀速进⾏拉延成型⼯作,然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。
1.3、设计要求与技术条件1)以电动机作为动⼒源,下模固定,从动件(执⾏构件)为上模,作上下往复直线运动,其⼤致运动规律如图1b 所⽰,具有快速下沉、等速⼯作进给和快速返回等特性。
2)机构应具有较好的传⼒性能,⼯作段的传动⾓γ⼤于或等于许⽤传动⾓[γ ] =40?。
3)上模到达⼯作段之前,送料机构已将坯料送⾄待加⼯位置(下模上⽅)。
4)⽣产率为每分钟70件。
5)上模的⼯作段长度l = 40~100mm ,对应曲柄转⾓?0 = (1/3 ~1/2 )π;上模总⾏程长度必须⼤于⼯作段长度的两倍以上。
6)上模在⼀个运动循环内的受⼒如图1c 所⽰,在⼯作段所受的阻⼒F 1见下表,其它阶段所受的阻⼒F 0=50N 。
7)⾏程速度变化系数K ≥1.5。
a)F F b)c)图1 冲床⼯艺动作与上模运动、受⼒情况8)送料距离H = 60 ~250mm。
简易冲床及其送料机构设计论文
简易冲床及其送料机构设计1.1压力机结构确定曲柄压力机工作原理图为:电动机通过三角皮带驱动大皮带轮(兼作飞轮),经过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构,使滑块和凸模直线下行锻压工作完成后滑块回程上行,离合器自动脱开,同时曲柄轴上的自动器接通,使滑块停止在上止点附近。
曲柄压力机一般由下面几部分组成:工作机构:是曲柄压力机的工作执行机构。
一般为曲柄滑块机构,由曲柄、连杆、滑块与其它零件组成。
传动机构:是按一定的要求把电动机的运动和能力传递给工作机构。
由V带传动和开式齿轮传动机构组成二级传动。
支承部件::如机身等。
它连接饿固定说有零部件,保证它们的相对位置和关系。
能源系统:包括电动机和飞轮。
操作和控制系统:包括离合器和制动器。
辅助系统和附属装置:包括气路系统、润滑系统/保护装置和气垫等。
送料机构用以对带状板料。
机械压力机的载荷是冲击性的,即在一个工作周期内锻压工作的时间很短。
短时的最大功率比平均功率大十几倍以上,因此在传动系统中设置有飞轮。
1.2电机选择根据已知的工作要求和条件:公称压力P=40kn,发生公称压力时滑块离F死点距离Sp=3mm,滑块行程h=40mm.行程次数n=200次/分,冲裁板厚δ=2mm,板料宽度β=300mm,载荷有冲击,小批量生产,两班8年,断续周期性工作,Fc=40%.则电动机功率为:P=KA/1000t η(1) 由于行程次数n=200次/分,为中等,K 取1.6(2) A=0.315P δ=0.315×40×2=25.2J(3) 采用自动送料,Cn=1(4) 侧实际工作周期t=60/nCn=60/200×1=0.3s(3) 采用自动送料,传动为二级,η=0.4则 P=KA/1000t η=0.29KW选用Y80M-4 型全封闭笼型三相异步电动机。
Pd=0.55KW Nd=1440r/min则总减速比i=1440/200=7.2采用V 带传动i=7.21.3飞轮的转动惯量与尺寸计算一转动惯量在冲压工件时,主要靠飞轮释放能量,若忽略电动机在此时所输出的能量,即得()221201201221112222;f f m f m ne I I A W i A I W We πωωωωωωδδ--==+=== 则A0=A1+A2+A3+A4=71800J14838.31467*14.3*22-===s i ne e πω(3-76)()t e S S k +=εδ2 由所选电机型可得 e S =0.027 查表得t S =0.02则使1.0=e S k=1.2 查表得 85.0=ε()2127245.0*4871800:245.02.01.02.1*85.0*2kgm I f ===+=δ 二尺寸确定选用铸钢材料,飞轮即是大皮带抡,飞轮外径2D一般由速比分配决定。
简易冲床毕业设计论文
简易冲床毕业设计论文简易冲床毕业设计论文引言:在现代工业生产中,冲床作为一种常见的金属加工设备,广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
然而,传统冲床设备体积庞大、价格昂贵,对于小型企业或个人制造者来说,使用成本高、空间占用大是一大困扰。
因此,本文旨在设计一种简易冲床,解决上述问题,并提供一种经济实用的解决方案。
一、设计目标与需求分析1. 设计目标:- 设计一种体积小巧、价格低廉的简易冲床,以满足小型企业和个人制造者的需求;- 保证冲床的稳定性和精度,以满足金属加工的要求;- 简化操作流程,提高生产效率。
2. 需求分析:- 冲床的结构应紧凑,占用空间小,方便放置在工作场所;- 冲床的价格应低廉,降低购买和维护成本;- 冲床的操作应简单易学,减少操作人员的培训成本;- 冲床的稳定性和精度应达到要求,确保产品质量。
二、简易冲床的设计与制造1. 结构设计:- 冲床采用框架式结构,由底座、工作台、导轨、滑块等组成,保证稳定性; - 底座采用高强度材料制造,提供足够的支撑力;- 工作台采用可调节高度设计,以适应不同工件的加工需求;- 导轨和滑块采用高精度线性轴承,确保运动平稳。
2. 传动系统设计:- 冲床采用液压传动系统,以提供足够的冲击力;- 液压系统由液压泵、油缸、管路等组成,保证稳定的液压动力;- 液压泵采用低噪音、高效率的设计,降低噪音污染和能源消耗。
3. 控制系统设计:- 冲床采用电控系统,以实现自动化控制;- 控制系统由电控柜、触摸屏、传感器等组成,提供精确的操作控制; - 触摸屏界面简洁直观,操作便捷;- 传感器用于检测工件位置、压力等参数,确保加工精度。
三、简易冲床的优势与应用前景1. 优势:- 体积小巧,占用空间少,适合小型企业和个人制造者使用;- 价格低廉,降低购买和维护成本;- 操作简单易学,减少培训成本;- 稳定性和精度达到要求,确保产品质量;- 自动化控制,提高生产效率。
2. 应用前景:- 简易冲床可广泛应用于小型企业和个人制造者的金属加工需求;- 可用于汽车零部件制造、家电外壳加工、电子产品生产等领域;- 有望成为小型企业创业的利器,推动创新创业发展。
冲床自动送料机械手论文课题简介
冲床自动控制机械手设计1.课题背景近几年,我国冲压加工技术发展很快,在机械加工中占的比重不断增加,冲压产业已经进入结构调整向深度发展时期,手工送料的冲压加工生产由于存在效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题,已逐步被自动送料机构所取代。
依靠低劳动力成本的时代已经结束,由劳动密集型升级到技术密集型,实现冲压的自动化高效生产才是冲压行业未来发展的必然趋势。
发达工业国家面向汽车、电器、电子等行业,一方面,为了发展出更为高效和高集成度的冲压自动化线,利用档次高数量少的冲压设备来生产复杂制件,例如,1台宽台面多工位冲床价格竟高达6000万人民币,非常昂贵;另一方面,在冲压生产线上大量配置多自由度的工业搬运机器人,这在汽车的大型覆盖件生产线已经上很普及,但用于一般企业的冲压生产来说,价格也是十分昂贵并且效率不高。
由此导致第3种新兴的方式:利用快速搬运机械手自动上下料,进而实现多台压力机的联线自动化生产,高效并节省人工,本项目就属于此种,它尤其适用于我国冲压生产企业使用中低档设备进行大批量生产的实际状况。
2.本课题的研究价值近些年,我国冲压技术发展很快,在机械加工中占的比重不断增加,冲压产业已经进入结构调整箱深度发展的时期,手工送料的冲压加工生产攒在效率、速度、精度、安全等方面的一系列问题,已经逐步被自动送料机所取代。
当前国内冲压行业面对企业转型和技术升级,一方面对自动化生产有着迫切的需要,另一方面,希望充分利用企业现有冲压设备的巨大存量资产,以升级改造后的设备替代和减少购置新设备,起到事半功倍的效果。
因此应用信息化技术对现有冲压设备进行改造,配合快速送料机械手使之升级为自动化冲压生产线,称为目前条件下冲压行业企业实现技术升级的最佳选择。
因此本论文冲床自动送料机械手设计有着重要的前景和意义。
同时,也可以培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力,拓宽和深化学生的知识;培养学生树立正确的设计思想,设计构思和创新思维,掌握工程设计的一般程序规范和方法;培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算,数据处理,编写技术文件等方面的工作能力;培养学生进行调查研究,面向实际,面向生产,向工人和技术人员学习的基本工作态度,工作作风和工作方法。
自动送料薄壁零件冲床设计
2015年10月第43卷第20期机床与液压MACHINETOOL&HYDRAULICSOct 2015Vol 43No 20DOI:10.3969/j issn 1001-3881 2015 20 005收稿日期:2014-08-09作者简介:张占国(1972 ),男,硕士,副教授,主要从事机械设计及理论方面的研究㊂E-mail:zzg302104@126 com㊂自动送料薄壁零件冲床设计张占国(北华大学机械工程学院,吉林吉林132021)摘要:通过拟定薄壁零件冲床机械系统运动方案㊁设计冲压机构和送料机构,使得冲压与送料动作相互协调㊁配合,保证了薄壁零件的加工质量,提高了冲压工艺的自动化程度和生产效率㊂关键词:冲床;冲压机构;送料机构;薄壁零件中图分类号:TP23㊀㊀文献标志码:B㊀㊀文章编号:1001-3881(2015)20-013-3DesignofAutomaticFeedingPunchUsedforStampingThin⁃walledPartsZHANGZhanguo(CollegeofMechanicalEngineering,BeihuaUniversity,JilinJilin132021,China)Abstract:Bydrawingupthemechanicalsystemmotionschemeofpunchusedforstampingthin⁃walledpartsanddesigningthestampingmechanismandfeedingmechanism,themovementsofstampingandfeedingwerecoordinatedandcooperatedwitheachother,whichcouldguaranteethemanufacturingqualityofthin⁃walledpartsandimprovethedegreeofautomationofstampingprocessandtheproductionefficiencyKeywords:Punch;Stampingmechanism;Feedingmechanism;Thin⁃walledpart㊀㊀薄壁零件具有强度高㊁质量轻㊁承载性好等特点,在汽车㊁国防等工业领域应用越来越广泛㊂加工薄壁零件最常用的方法是冲压,冲床机械系统对于保证薄壁零件的加工质量和提高生产效率起着至关重要的作用㊂冲床冲制薄壁零件的工艺动作如图1所示,上模(冲头)以较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,此后上模继续下行将成品推出型腔,最后快速返回㊂上模退出下模后,自动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[1-3]㊂图1㊀薄壁零件冲床工艺动作1㊀冲床机械系统运动方案设计如图2所示,薄壁零件冲床的机械系统由原动机㊁传动系统和执行系统组成㊂原动机选择Y系列三相交流异步电动机㊂电动机的运动和动力经V带㊁二级圆柱齿轮减速器后传递给执行系统㊂执行系统包含冲压机构和自动送料机构㊂冲压机构的原动件是曲柄,执行构件为上模(滑块),行程中应有等速运动段(称工作段),并应具有急回运动特性,机构还应具有较好的动力特性㊂要同时满足这些要求,用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的㊂因此,需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求㊂送料机构要求送料杆作间歇送进,比较简单[1]㊂冲压机构采用导杆-摇杆滑块机构,它是以摆动导杆机构ABC为基本机构,在其导杆BC的延长线上点D处连接一个二级杆组形成的六杆机构,相当于是在摆动导杆机构的基础上串联一个摇杆滑块机构,满足了冲压机构急回㊁扩大行程㊁工作段趋于匀速等工作要求㊂送料机构采用凸轮机构,通过合理设计凸轮的轮廓曲线,可使送料杆实现预期的运动规律,在预定的时间将坯料送至待加工位置㊂图2㊀冲床机械系统运动方案2㊀冲压机构设计上模处于两个极限位置时的冲压机构位置如图3所示㊂取上模总行程长度为s=200mm;为提高冲床工作效率,要求冲压机构具有良好的急回运动特性(行程速比系数Kȡ1 5),取K=2㊂摆动导杆机构的极位夹角计算公式[4]为:θ=180ʎK-1K+1,将K=2代入公式得:θ=180ʎˑ2-12+1=60ʎ㊂取摆动导杆机构机架的长度lAC=200mm,则由图3所示的几何关系可得:曲柄的长度lAB=lACsinφ2=lACsinθ2=200ˑsin30ʎ=100mm㊂为保证曲柄整周转动过程中,导杆不与滑块 滑脱 ,须满足曲柄与机架呈拉直共线这一关键位置(AB2CD2E2)不 滑脱 [5-6],故有lCM>lAC+lAB=300mm,取导杆的长度lCM=400mm㊂图3㊀冲压机构极限位置图对于摇杆滑块机构,参考文献[7]进行设计,使其与摆动导杆机构组合时,满足上模在工作段近于匀速的要求㊂摇杆滑块机构运动尺寸设计图如图4所示㊂φ=θ=60ʎ,s=200mm,查图4得S13=1 02㊁L1=0 99㊁L2=0 76㊂则可计算出偏距为e=sS13=2001 02=196mm,摇杆长度为lCD=eL1=196ˑ0 99=194mm,连杆长度为lDE=eL2=196ˑ0 76=149mm㊂图4㊀摇杆滑块机构尺寸设计图3㊀冲压机构运动分析取冲床的生产率为60件/min,则曲柄的转速为60r/min㊂应用ADAMS虚拟样机分析软件,根据确定的各构件运动尺寸,创建冲压机构的样机模型,对模型进行运动学仿真㊂通过ADAMS的曲线输出功能,得到上模的位移和速度测量结果如图5和图6所示㊂图5㊀上模位移测量结果㊀㊀图6㊀上模速度测量结果从图5可以看出:在一个周期内,上模回程所用时间为t回=0 325s,工作行程所用时间为t工=0 675s,实际的行程速比系数Kᶄ=t工t回=0 6750 325=2 08,实际的行程速比系数Kᶄ比设计的行程速比系数K略大,上模的急回运动特性增强㊂上模实际的总行程长度sᶄ=200mm,上模的工作段长度l=50mm㊁对应曲柄转角为δ=0 75-0 41ˑ360ʎ=126ʎ㊂上模总行程长度为工作段长度的4倍,为自动送料提供了充裕的时间和空间,便于实现冲压机构和送料机构的运动协调设计㊂对照图6可知,上模的回程先做加速运动㊁后做减速运动,且平均速度大于工作行程的平均速度,体现了冲压机构的急回运动特性㊂上模在工作行程的开始段和结束段均先做加速运动㊁后做减速运动;在工作段,上模做近似的匀速运动㊂这些速度特性符合冲床的预期工艺动作要求㊂4㊀冲床执行系统协调设计依据冲压机构运动分析结果以及对送料机构的要求,取送料距离H=120mm,并以冲头的下极限点为初始位置,绘制机构的运动循环图如图7所示㊂曲柄AB的转角为0 92ʎ时,冲头向上运动,为退出下模过程;曲柄的转角为92ʎ 117ʎ时,冲头继续向上运动,直到最高点;曲柄的转角为117ʎ 144ʎ时,冲头快速接近坯料;曲柄的转角为144ʎ 270ʎ时,冲头近似等速向下冲压坯料;曲柄的转角为270ʎ 360ʎ时,冲头继续向下运动,将工件推出型腔,完成一个循环㊂送料机构的送料动作,只能在冲头退出下模到冲头接触工件的范围内进行,故凸轮机构在曲柄由95ʎ转到125ʎ完成推程,在曲柄由125ʎ转到155ʎ完成回程㊂㊃41㊃机床与液压第43卷图7㊀机构运动循环图5㊀送料机构设计根据图7可知,凸轮机构的推程运动角度δ0=30ʎ㊁回程运动角δᶄ0=30ʎ㊁近休止角δ02=300ʎ㊂如图2所示,曲柄与齿轮1固连,凸轮与齿轮3固连,则n凸轮n曲柄=n3n1=z1z2z3z2=z1z3=1,即z1=z3㊂该送料机构只要求送料杆具有一定的工作行程,而对其运动规律无特殊要求,且凸轮的转速不高,所以从动件运动规律的选择主要从便于凸轮加工和良好的动力特性来考虑,故推程和回程皆选择等速运动规律㊂取凸轮的基圆半径r0=50mm㊁滚子半径rg=15mm,用解析法设计凸轮的轮廓曲线,具体的可参考相关文献㊂6㊀结束语基于冲床的工艺动作分析,综合考虑满足技术要求㊁工作可靠㊁结构简单㊁制造方便㊁降低研发成本等要素,对自动送料薄壁零件冲床的机械系统运动方案㊁冲压机构和送料机构进行了设计㊂冲压机构与送料机构协调配合工作,使得冲压和送料动作按照预期的节拍有序进行,极大地提高了冲床的自动化程度和冲压加工的先进性,减轻了工人的劳动强度㊁提高了生产效率㊂借助于ADAMS软件对冲压机构进行运动学研究,避免了复杂的数学建模与计算,从而大大减少了运动学分析的工作量㊂不但为执行系统的运动协调设计和送料机构设计提供了一定的依据,而且缩短和减少了产品的设计周期与成本㊂参考文献:[1]翁海珊.机械原理与机械设计课程实践教学选题汇编[M].北京:高等教育出版社,2008.[2]王之栎.机械设计综合课程设计[M].2版.北京:机械工业出版社,2010.[3]王三民.机械原理与设计课程设计[M].北京:机械工业出版社,2005.[4]杨巍,何晓玲.机械原理[M].北京:机械工业出版社,2010.[5]刘奎武.按给定行程速度变化系数K设计导杆机构[J].机械工程师,2010(5):123-124.[6]常勇.按行程速比系数K设计转动导杆(导块)机构的解析法[J].机械科学与技术,2002,21(3):416-417.[7]洪小南,沈世德,潘小宁.近似等速摇杆滑块机构的设计[J].机械设计与研究,1994(3):9-11.(上接第146页)4㊀结论对抛物槽式太阳能自动跟踪系统的机械结构设计进行了详细的说明与计算,特别是抛物槽式集热器的外形尺寸㊁方位角的自动调节机构㊁高度角的手动调节装置等关键部件㊂高度角手动调节机构中运用了丝杠螺母进行调节,满足了机构对高度角调节的要求㊂基于单片机控制的减速步进电机的使用满足了装置对于方位角自动跟踪的要求㊂根据实际试验效果,此装置结构合理,成本低,实用性强,对于太阳能的利用率大大提高,并在试验地区进行了实验,得到了较好地实验结果,为太阳能单轴自动跟踪的推广起到了良好的参考价值㊂参考文献:[1]李建英,吕文华,贺晓雷,等.一种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计[J].太阳能学报,2003,24(3):330-334.[2]喜文华.太阳能实用工程技术[M].兰州:兰州大学出版社,2001.[3]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001:353-380.[4]陈维,李戬洪.抛物柱面聚焦的几种跟踪方式的光学性能分析[J].太阳能学报,2003,24(4):477-482.[5]郭廷玮.太阳能的利用[M].北京:科技文献出版社,1987.[6]尹仪方,夏平畴,张勇,等.太阳能跟踪聚光系统的研究[J].太阳能学报,1984,5(1):58-64.㊃51㊃第20期张占国:自动送料薄壁零件冲床设计㊀㊀㊀。
冲床冲压机构、送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文
冲床冲压机构、送料机构及传动系统结构设计毕业设计论文1 设计题目设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。
冲床的工艺动作如图(1-1a )所示,上模先以比较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,此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。
(a ) (b ) (c )图1—1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构,以及冲床的传动系统,并绘制减速器装配图。
因此,此设计分3个部分:第一部分,冲压机构的设计;第二部分,送料机构的设计;第三部分。
传动系统及减速器的设计。
2 原始数据与设计要求1.动力源是电动机,下模固定,上模作上下往复直线运动,其大致运动规律如图b)所示,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性;2.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γ大于或等于许用传动角[γ]=40°;3.上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方);4.生产率约每分钟70件;5.上模的工作段长度l=30~100mm,对应曲柄转角θ=(1/3~1/2)π;上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上;6.上模在一个运动循环内的受力如图c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他阶段所受的阻力F1=50N;7.行程速比系数K≥1.5;8.送料距离H=60~250mm;9.机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
若对机构进行运动和动力分析,为方便起见,其所需参数值建议如下选取:1)设连杆机构中各构件均为等截面均质杆,其质心在杆长的中点,而曲柄的质心则与回转轴线重合;2)设各构件的质量按每米40kg计算,绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算;3)转动滑块的质量和转动惯量忽略不计,移动滑块的质量设为36kg;4)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg·m2;5) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
机械工程及自动化精品毕业设计毕业设计(论文)冲床旁置自动送料机正文
正文1绪论1.1前言大学四年的学习生活即将结束,大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节———毕业设计,是对所学知识和技能的综合运用和检验。
本人的毕业设计课题是对CA6140普通车床进行数控化改造,其内容包括:总体方案设计、机械改装设计、伺服驱动元件选择、电动转位刀架的选择和CNC系统的选型。
对普通车床进行经济型数控化改造符合我国国情,即适合我国目前的经济水平和生产水平,又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径,在我国有着广阔的市场。
从另一个角度来说,该设计既有机床结构方面内容,又有机械加工方面内容,还有数控技术方面的内容,有利于将大学所学的知识进行综合运用。
虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程,但通过该设计拓宽了知识面,增强了实践能力,对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。
毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试,它既是一次锻炼,也是一次检验,在整个设计过程中,我获益匪浅。
由于毕业设计是我的第一次综合性设计,无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足,在此,恳请老师和同学们给以指正。
摘要以CA6140型普通车床的数控化改造为例,阐述车床数控化改造的方案、工作原理,说明如何改造现有的普通车床,指出设计数控系统的方法和步骤,为企业进行数控化技术改造提供了一种途径。
分析了机械制造行业车削零件的切削特性,介绍了在CA6140车床上加工铸铁、硬质合金切削力的计算方法;同时较详细地阐述了CA6140车床数控化改造中步进电动机负载转矩的设计计算和机械改装设计。
成功地解决了机床数控化改造中的难题。
关键词:普通车床;数控化改造; 切削力AbstractIn this paper,taking example for CA6140 common lathe,we represented the scheme and operating principle of the NC reforming of lathe and how to reform existing common lathe. We showed method and process of NC system design,and offered a way of NC reforming for corporations. The characteristic of machinery manufacturing industry in the field of metallurgy and steelrolling is analyzed, the calculation method of cutting force when processing cast iron or hard alloy parts on lathe CA6140 was illustrated in this paper. Moreover, the method of NC reformation of lathe CA6140,design calculation and mechanical reformation design of step motor load torque were also introduced. The difficulties in NC reformation of lathe were solved successfully.Keyword:Common lathe;NC Reformation;cutting force2. 数控机床简介2.1数控车床机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。
冲床自动送料装置机械结构设计_毕业设计
3.6.2丝杠工作容许轴向载荷15
3.6.3临界转速15
3.6.4允许工作转速15
第4章 基于Pro/E的冲床自动送料机构装配图16
4.1冲床自动送料机构重要组件零件图16
4.1.1导向杆16
4.1.2导向杆座17
4.1.3丝杠17
4.1.4丝杠螺母17
4.1.5轴承支座18
近年来,由于计算机控制技术、检测技术及电力电子技术的发展进步,交流伺服技术越来越多的应用到冲压生产领域,使得冲压生产自动化、智能化、柔性化的水平大大提高,但作为数控冲床的辅助装置—自动送料机构,一直没有得到应有的重视。自动送料机构作为冲压加工生产实现自动化的最基本的要求,它的自动化程度高低,直接影响着冲压生产效率、生产节拍以及冲压生产整体自动化水平,只有其自动化程度与冲压设备相匹配甚至高于冲压设备,才能够实现冲压生产的完全自动化。因此,在发展冲压成形设备的同时,给予送料机构足够的重视和研究是有着其实际的意义。
1.
1.
机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。在机械制造工业中,单件、小批量生产的零件约占机械加工总量的70%~80%。为满足多品种、小批量,特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产,迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化的“柔性”自动化机床,在此背景下,数控机床应运而生。
冲床自动送料装置机械结构设计
中文摘要I
英文摘要iI
第1章引言1
1.1我国冲压设备与送料装置的现状及课题研究的实际意义1
1.2课题研究的相关背景3
1.3数控机床与自动送料技术的国内外发展概况及发展趋势3
1.3.1数控机床的产生3
简易冲床的设计范文
简易冲床的设计范文简易冲床是一种常见的机械设备,用于对金属或其他材料进行冲击或压缩加工。
它通常由工作台、工作台传动机构、冲头和控制系统组成。
下面将详细介绍简易冲床的设计。
首先,简易冲床的工作台应该能够承受冲压加工时产生的冲击力。
工作台通常由一块坚固的金属板制成,厚度和尺寸应根据加工的工作件来确定。
工作台的表面应保持平整,以确保工作件在加工过程中的稳定性。
其次,工作台传动机构是简易冲床的核心部件。
它通过带动冲头上下移动,完成对工作件的冲击加工。
工作台传动机构一般采用液压系统或气压系统。
液压系统通过液压缸驱动工作台的上升和下降。
气压系统则通过气压活塞驱动工作台的移动。
根据加工的材料和要求,可以选择合适的传动方式。
冲头是实现工件冲击加工的关键部件。
冲头通常由一块坚固的金属坯料制成,具有合适的形状和尺寸。
冲头的形状可以根据加工要求进行定制。
在实际使用中,冲头需要根据加工的工作件进行更换,以适应不同的加工需求。
最后,控制系统是简易冲床的重要组成部分。
控制系统可以根据用户的要求自动调节工作台的上升和下降速度,以及冲头的冲击力度。
控制系统还可以配备安全装置,用于监测和控制冲床的运行状态。
例如,当冲床工作过程中出现异常情况时,控制系统可以及时停止冲床的运行,确保操作人员的安全。
除了上述基本组成部件,简易冲床设计中还需要考虑以下几个方面:1.结构设计:冲床的结构设计应坚固耐用,能够承受工作过程中的冲击力。
同时,结构设计还要考虑到冲床的使用和维护便捷性,以提高工作效率。
2.自动化程度:根据实际需求,可以考虑将冲床的控制系统设计成自动化或半自动化。
自动化程度的提高可以提高生产效率,降低人工成本。
3.安全性设计:冲床是一种潜在的危险设备,因此安全性设计至关重要。
冲床应设置适当的安全装置,以防止操作人员在工作过程中受伤。
4.温度控制:冲床在连续工作过程中可能会产生较高的温度。
因此,在设计过程中需要考虑冲床的散热系统,以确保冲床的正常运行。
冲床冲压的自动送料装置设计
--XX大学毕业设计(论文)冲床冲压的自动送料装置设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要本次毕业设计是关于冲床冲压的自动送料装置设计的设计。
首先对输送机作了简单的概述;接着分析了输送机的选型原则及计算方法;然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对所选择的输送机各主要零部件进行了校核。
在冲床冲压的自动送料装置设计的设计、制造以及应用方面,目前我国与国外先进水平相比仍有较大差距,国内在设计制造冲床冲压的自动送料装置设计过程中存在着很多不足。
关键词:冲床冲压的自动送料装置设计,传动装置,连杆,减速器目录摘要 (1)目录 (2)第1章绪论 (1)1.1 冲床冲压的自动送料装置设计的发展史 (1)1.2 冲床冲压的自动送料装置设计的用途 (1)1.3 冲床冲压的自动送料装置设计的优越性 (1)1.3.1 冲床冲压的自动送料装置设计的特点 (1)1.3.2 冲床冲压的自动送料装置设计与其他工件输送机的比较 (2)第2章自动送料装置总体方案 (3)2.1 课题设计方案 (3)2.2 方案一 (3)2.3 方案二 (3)2.4 方案三 (4)2.5 方案四 (4)第3章连杆机构运动学分析 (5)3.1 常规型的几何关系分析 (5)3.2 悬点的位移 (7)3.3 悬点的速度 (8)3.4 悬点的加速度 (9)3.5 悬点运动学参数计算分析 (9)3.6 连杆的设计 (12)3.6.1 选材 (13)3.6.2 校核 (13)第4章电动机选择、传动系统运动和动力参数计算 (15)4.1电动机的选择 (15)4.2 传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (16)4.3 运动参数和动力参数计算 (16)第5章传动零件的设计计算 (18)5.1 V带传动设计 (18)5.2 渐开线斜齿圆柱齿轮设计 (22)5.3 低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 (28)5.4 斜齿轮设计参数表 (33)第6章轴的设计计算 (33)6.1 Ⅰ轴的结构设计 (33)6.2Ⅱ轴的结构设计 (36)6.3 Ⅲ轴的结构设计 (38)6.4 校核Ⅱ轴的强度 (40)第7章轴承的选择和校核 (44)7.1 Ⅱ轴轴承的选择 (44)C (44)7.2 根据滚动轴承型号,查出r C和or7.3 校核Ⅱ轴轴承是否满足工作要求 (44)第8章键联接的选择和校核 (46)8.1 Ⅱ轴大齿轮键的选择 (46)8.2 Ⅱ轴大齿轮键的校核 (46)第9章键联接的选择和校核 (47)第10章减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (47)10.1 传动零件的润滑 (47)10.1.1齿轮传动润滑 (47)11.1.2滚动轴承的润滑 (47)10.2 减速器密封 (47)10.2.1 轴外伸端密封 (47)10.2.2 轴承靠箱体内侧的密封 (47)10.2.3 箱体结合面的密封 (47)第11章减速器箱体设计及附件的选择和说明 (48)第12章自动送料装置控制电路设计 (53)总结与展望 (55)参考文献 (56)结束语 (57)致谢 (58)第1章绪论进入21世纪,我国工件工业快速发展,深加工产业规模也在飞速扩大,现有工件机械设备生产能力小,不能满足大型加工厂的生成要求。
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摘要本文在带式输送机设计方法的基础上,提出采用钢带传动,分析了钢带送料的受力情况以及钢带材料的选型,通过常规设计计算,提出了合理的张紧方式、对驱动装置及各主要部件进行了选型并校核。
钢带传动在设计方面需考虑各种问题,如钢带与带轮之间的打滑问题,钢带的张紧问题,同时为保证运行过程中各组成部分能适应载荷的变化需将拉紧力统一等等问题,本文综合考虑各方面的因素,采用合理的驱动方案、结构设计,有效保证钢带输送机的可靠运行。
关键词:钢带、张紧、打滑、传动AbstractThe design of strip automatic feeding device ABSTRACTIn this paper, based on the belt co nveyor design proposed use of steel transmission,analyze of the force feeding strip as well as the s election of steel materials.Calculated by conventional design, it make a reasonable way of tension .Selction and checked on the drive and the main parts Strip transmission should be considered in t he design problems.Such as the pulley problem between steel and slip, strip tension problem,and e nsureuniform tension of the components could adapt to changes during the operation in load and s o on, This paper considerates the various factors comprehensively,using reasonable driver, structur al design, guarantee the reliable operation of the conveyor belt effectively.Key word:Strip 、Tension 、Slip 、Transmission目录第一章引言(一)工作原理及结构组成(二)设计要求与技术条件第二章机械传动系统方案设计.............................2 (一)机构设计.......................................4(二)冲压机构设计分析.................................4第三章机构模拟分析..........................................7 (一)上模位移图,速度图和加速度图...........................7 (二)送料位移、速度、加速度图................................8(三)冲压机构的阻力图和电机的力矩...........................8第四章传动系统方案设计........................................9 (一)创新方案设计......................10第五章结束语第一章 引言(一)工作原理与及结构组成该冲床用于冲制、拉延薄壁零件。
冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构,其工作原理如图1-1所示,上模先以较大速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,然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。
(二)设计要求与技术条件以电动机作为动力源,下模固定,从动件(执行构件)为上模,作上下往复直线运动,其大致运动规律,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回等特性。
机构应具有较好的传力性能,工作段的传动角γ 大于或等于许用传动角[γ ] =40︒。
上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方)。
生产率为每分钟70件。
上模的工作段长度l = 40~100mm ,对应曲柄转角ϕ0 = (1/3 ~1/2 )π;上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上。
上模在一个运动循环内的受力,在工作段所受的阻力F 1见下表,其它阶段所受的阻力F 0=50N 。
行程速度变化系数K ≥1.5。
送料距离H = 60 ~250mm 。
机器运转速度波动系数δ 不超过0.05。
a)F F b)c)图1-1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况设计参数见下表:(按学号分组:每五人一组)表 1-2为方便起见,所需参数值建议按如下方式选取:(1)设连杆机构中各构件均为等截面均质杆,其质心在杆长的中点,而曲柄的质心则与回转轴线重合。
(2)设各构件质量按40kg/m计算,绕质心的转动惯量按2kg⋅m2/m计算。
(3)转动滑块的质量和转动惯量忽略不计,移动滑块的质量设为36kg。
(4)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg⋅m2。
第二章机械传动系统方案设计(一)机构设计冲压机构的原动件为曲柄,从动件(执行构件)为滑块(上模),行程中有等速运动段(工作段),并具有急回特性,机构还应有较好的动力特性。
要满足这些要求,用单一的基本机构(如偏置式曲柄滑块机构)是难以实现的。
因此,需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。
送料机构要求作间歇送进,可结合冲压机构一并考虑。
方案一:连杆——凸轮冲压机构和凸轮——连杆送料机构冲压机构如图1所示,可现根据条件选定构件1、2及3的尺寸,构件一在等速回转时,连杆上1、2连接点可沿预定轨迹S运动,这是构件4的运动即完全确定,据此可求出凸轮的轮廓曲线,用连杆——凸轮冲压机构恰当地选择1、2连接点轨迹和确定构件尺寸,可保证机构具有急回运动和工作段近似匀速的特性,并使压力角α尽可能小。
改变凸轮轮廓曲线,可改变C点轨迹,从而使执行构件获得多种运动规律,而且满足不同工艺要求。
可以准确实现冲压的运动规律。
送料机构由凸轮和连杆串联组成,按循环图可确定凸轮的形状,这种送料装置可准确的实现的多种送料运动规律。
该方案的优点在于能准确的实现所需要的运动规律,但由于是两个凸轮,设计时比较困难,工作量大,两个凸轮协调时不容易且加工比较困难。
方案2:曲柄导杆——摇杆滑块机构和凸轮送料机构如图2所示,冲压机构是在摆动曲柄导杆机构的基础上,串联一个摇杆滑块机构组合而成。
摆动导杆机构按给定的行程速度变化系数设计,它和摇杆滑块机构组合可以保证具有急回特性和实现工作段近于匀速的要求。
适当选择导路位置,可使工作段压力角 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运动规律,则机构可在预定时间将坯料送至待加工位置。
最终方案:最终选定方案二,冲压机构简单,尺寸容易确定,具有很强的可操作性,冲压机构在一定的时间范围内基本匀速,能够满足要求,可保持很好的速度稳定性,而且能在很短的时间内返回。
送料机构选择凸轮机构和连杆机构串联组成,结构简单,而且能很准确的在预定的时间内将料送到预定的位置。
(二)冲压机构设计由方案2可知,冲压机构是由曲柄导杆和摇杆滑块机构串联组成,根据摆动导杆机构按给定的行程速度变化系数设计,在一定的范围内它和摇杆滑块机构组合可以达到工作段近于匀速的要求。
图2-3经设计分析,尺寸最终确定为:杆1=685mm、杆2=410mm、曲柄3=93mm,由极限位置可量的急位夹角36度,可计算出K=1.5,符合要求,测量的工作的最小传动角等于59度,符合要求。
从开始到曲柄转过68度,开始工作,在转过80度,冲压完成,上模返回,在冲压工作过程中,上模行程为87,与要求85基本符合。
在整个循环过程中,冲头的总行程为173,也满足工作要求。
送料机构是由推杆滑块机构和凸轮机构组合而成,设计时刻先确定推杆的行程,然后确定推杆的尺寸,最后根据具体尺寸确定和行程确定凸轮的形状。
凸轮的设计根据要求选择需要的运动方程,然后根据解析法算出转角与推程及回程的关系,列出对应的点坐标,然后画出凸轮。
图 2-4在推程中,我选五次多项式:334554000/15/6/10S h h h δδδδδδ=-+在回程过程中,我选余弦加速度曲线规律:'0[1cos(/)]/2s h πδδ=+这两中曲线都既无刚性冲击。
在凸轮设计过程中,选择基圆半径为80MM 的对心凸轮,其推程和回程都为70.mm 选择推程转角为80度。
回程转角为190度,无远休但有近休。
凸轮设计计算转角与位移的对应数据如下:0 80 125 121.0777 245 82.11076 5 80.15528 130 119.0633 250 81.47037 10 81.12366 135 117.0351255 80.94343 15 83.41383 140 115 260 80.53173 20 87.24609 145 112.9649 265 80.23666 25 92.60042 150 110.9367 270 80.0592130 99.26453 155 108.9223 275 80 35 106.8819160 106.9284 280 80 40 115 165 104.9619 285 80 45 123.1181 170 103.0293 290 80 50 130.7355 175 101.1372 295 80 55 137.3996 180 99.29203300 80 60 142.7539 185 97.5 305 80 65 146.5862 190 95.76719 310 80 70 148.8763 195 94.09945 315 80 75 149.8447200 92.50243 320 80 80 150 205 90.98154 325 80 85 135.9006 210 89.54192 330 80 90 134.2328215 88.18844 335 80 95 132.5 220 86.92569 340 80 100 130.708 225 85.75793 345 80 105 128.8628 230 84.68911 350 80 110 126.9707 235 83.72286 35580115 125.0381 24082.86244120123.0716表 2-5第三章 机构模拟分析(一) (二)第四章传动系统的方案设计(一)创新设计方案对于传动系统,可增加一飞轮,计算等效驱动力矩,阻力矩与转角之间的关系,设计调整飞轮,使速度更稳定。