机械原理课程设计-薄壁零件冲床设计
机械原理自动送料冲床机构课程设计
目录:1.设计任务 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计数据与要求 (2)1.3设计任务 (3)1.4 机构运动简图 (4)2.理论计算 (4)2.1曲柄滑块设计 (4)2.2曲柄摇杆机构的设计 (5)2.3 间歇式传动机构 (6)2.4 齿轮传动机构 (7)3.三维建模及模拟运动仿真 (9)3.1建模 (9)3.2运动分析 (10)4.图解法分析 (11)4.1曲柄摇杆机构运动分析 (11)4.2 曲柄滑块机构运动分析 (12)5.发动机功率的计算 (13)6.飞轮的设计 (13)7.心得体会 (14)8.参考文献 (14)1.设计任务1.1设计题目下图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O1A’转动,通过连A‘C杆带动滑块上下往复运动,实现冲制工艺。
针对如图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。
冲床机构运动方案示意图1.2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,如表所示。
要求所设计的冲床结构紧凑,机械效率高。
生产率(件/min)送料距离(mm)板料厚度(mm)轴心高度(mm)冲头行程(mm)辊轴半径(mm)大齿轮轴心坐标(mm)大齿轮轴心坐标(mm)大齿轮轴心偏距(mm)送料机构最小传动角(0)速度不均匀系数板料送进阻力(N)冲压板料最大阻力(N)冲头重力(N)1.3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;⑤曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量;1.4 机构运动简图2.理论计算2.1曲柄滑块设计已知H=70m m,B+b1=22m m,n1=250转/分H=(O A+A C)-(A C-O A)=70m m所以O A=35m m,A C=120m m;尺寸为:冲头高20m m,滑块共高90m m,C到冲头为45m m设冲头从下压开始到冲压离开工件为T1,离开工件到回到初始位置为T2T1+T2=T=1/n1=0.24s,T1/T2=3/2,T1=0.144s,T2=0.096s;2.2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。
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。
机械原理课程设计冲床
机械原理课程设计冲床一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握冲床的工作原理及其在机械加工中的应用;2. 学生能够描述并分析冲床的主要结构组成部分及其功能;3. 学生能够运用力学知识,解释冲床在工作过程中的能量转换和力的传递。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件设计简单的冲床模型,提升空间想象和设计能力;2. 学生通过小组合作,能够完成对冲床模型的制作和调试,提高动手实践和问题解决能力;3. 学生能够运用测量工具和仪器,对冲床的运行参数进行测试和分析,培养实验操作和数据分析能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过冲床设计实践活动,培养对机械工程的兴趣,增强学习机械原理的积极性和主动性;2. 学生在小组合作中,学会相互尊重、沟通协作,培养团队合作精神和责任感;3. 学生能够意识到机械设计在国民经济和社会发展中的重要性,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的机械原理课程设计,通过冲床设计实例,使学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的机械基础知识,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力,培养学生解决问题的综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 冲床概述:定义、分类及应用场景(对应教材第二章第一节水压机的相关内容);- 冲床工作原理:力的传递、能量转换过程(对应教材第二章第二节冲床的工作原理);- 冲床主要结构:曲柄滑块机构、离合器、制动器、传动系统等(对应教材第二章第三节冲床的结构)。
2. 实践操作:- CAD软件应用:利用CAD软件绘制冲床零部件及装配图(对应教材第三章CAD/CAM技术);- 模型制作:小组合作完成冲床模型的制作与调试(对应教材第四章机械加工实践);- 性能测试:对冲床模型进行性能测试,包括速度、力量等参数的测量(对应教材第五章机械性能测试)。
薄壁零件冲压机结构设计
薄壁零件冲压机结构设计薄壁零件冲压机是一种专门用于加工薄壁零件的机器,其结构设计对于机器的性能和加工效率有着至关重要的影响。
本文将从机器的结构设计方面进行探讨,以期为读者提供一些有益的参考。
一、机器的整体结构设计薄壁零件冲压机的整体结构设计应该考虑到机器的稳定性和刚性,以确保机器在高速运转时不会出现晃动或变形等问题。
同时,机器的结构设计还应该考虑到机器的易于维护性和操作性,以方便用户进行维护和操作。
在机器的整体结构设计中,应该注意以下几点:1. 机器的底座应该采用厚实的钢板焊接而成,以确保机器的稳定性和刚性。
2. 机器的上下模板应该采用高强度的合金钢材料制造,以确保机器在高速运转时不会出现变形或破裂等问题。
3. 机器的传动系统应该采用高精度的齿轮传动或同步带传动,以确保机器的运转精度和稳定性。
4. 机器的液压系统应该采用高品质的液压元件和管路,以确保机器的液压系统的可靠性和稳定性。
二、机器的模具结构设计薄壁零件冲压机的模具结构设计是机器性能和加工效率的关键因素之一。
模具的结构设计应该考虑到以下几点:1. 模具的材料应该采用高强度的合金钢材料,以确保模具的耐磨性和耐用性。
2. 模具的结构应该简单、紧凑,以确保模具的加工精度和稳定性。
3. 模具的设计应该考虑到零件的加工工艺和加工要求,以确保零件的加工质量和精度。
4. 模具的调整和更换应该方便快捷,以提高机器的生产效率和经济效益。
三、机器的控制系统设计薄壁零件冲压机的控制系统设计是机器性能和加工效率的另一个关键因素。
控制系统的设计应该考虑到以下几点:1. 控制系统应该采用高性能的PLC控制器和触摸屏人机界面,以确保机器的控制精度和稳定性。
2. 控制系统应该具有多种自动化控制功能,如自动送料、自动定位、自动计数等,以提高机器的生产效率和经济效益。
3. 控制系统应该具有完善的故障诊断和报警功能,以方便用户进行故障排除和维护。
4. 控制系统应该具有良好的可扩展性和兼容性,以方便用户进行升级和改造。
机械原理课程设计(冲床设计)
(冲头预设位移-时间曲线)
二、 功能分解与工艺动作分解
(一)、功能分解: 为了实现冲床冲压成型的总功能,将功能分解为上料输
送功能,压制成型功能,增压功能,脱模功能,下料输送功能。 (二)、工艺动作过程:有以下工艺动作过程:
①利用成形板料自动输送机构或机械手自动上料,上料 到位后,输送机构迅速返回原位,停歇等待下一循环。
二、齿轮传动比的设定,由于方案1)中不需要过于复杂的速度转 换,所以将齿轮啮合机构中两齿轮的传动比定做1,即用两个 相同的齿轮,这样还可以保证良好的零件互换性。
三、对于C点的确定我们采取了计算与Solidworks- CosmosMotion仿真相结合的方法,最后精确的计算出C点 的准确位置,从而保证了机构具有匀速和急回的特性。
产品介绍
1、冲压机构:
AVI演示
COSMOSMotion仿真结果
2、步进输料机构:
3、主体设备:
外壳
整体效果
什么叫工作,工作就是斗 争。哪些地方有困难、有问题, 需要我们去解决。我们是为着 解决困难去工作、去争斗的。 越是困难的地方越是要去,这 才是好同志!
———《毛泽东语录》
鸣谢:
3)凸轮-连杆冲压机构
冲压机构是由凸轮- 连杆机构组合而成的, 依据滑块的运动要求, 可确定固定凸轮的轮 廓曲线。送料机构是 由曲柄摇杆与齿条机 构串连而成的,根据 机构运动循环图可确 定曲柄摇杆机构的尺 寸,机构可在预设时 间将工件送至待加工 位置。
希望提出指导与建议
1)齿轮-凸轮-连杆冲压机构 2)导杆-摇杆-滑块冲压机构 3)凸轮-连杆冲压机构
方案评价:
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。
毕业设计(论文)-薄壁零件冲压机设计【全套图纸】
第1章绪论全套图纸,加174320523 各专业都有1.1概述机械加工行业在我国有着举足轻重的地位,它是国家的国民经济命脉。
作为整个工业的基础和重要组成部分的机械制造业,任务就是为国民经济的各个行业提供先进的机械装备和零件。
它的规模和水平是反映国家的经济实力和科学技术水平的重要标志,因此非常值得重视和研究。
冲压机是一种将金属板材卷弯成筒形、弧形或其它形状工件的通用设备。
根据三点成圆的原理,利用工件相对位置变化和旋转运动使板材产生连续的塑性变形,以获得预定形状的工件。
该产品广泛用于锅炉、造船、石油、木工、金属结构及其它机械制造行业。
冲压机作为一个特殊的机器,它在工业基础加工中占有重要的地位。
凡是钢材成型为圆柱型,几乎都用冲压机辊制。
其在汽车,军工等各个方面都有应用。
根据不同的要求,它可以辊制出符合要求的钢柱,是一种相当实用的器械。
在国外一般以工作辊的配置方式来划分。
国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类,一般分为:1、冲压机:包括对称式冲压机、非对称式冲压机、水平下调式冲压机、倾斜下调式冲压机、弧形下调式冲压机和垂直下调式冲压机等。
2、四辊冲压机:分为侧辊倾斜调整式四辊冲压机和侧辊圆弧调整式四辊冲压机。
3、特殊用途冲压机:有立式冲压机、船用冲压机、双辊冲压机、锥体冲压机、多辊冲压机和多用途冲压机等。
冲压机采用机械传动已有几十年的历史,由于结构简单,性能可靠,造价低廉,至今在中、小型冲压机中仍广泛应用。
在低速大扭矩的冲压机上,因传动系统体积庞大,电动机功率大,起动时电网波动也较大,所以越来越多地采用液压传动。
近年来,有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的冲压机,也有同时采用液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式冲压机。
冲压机的工作能力是指板材在冷态下,按规定的屈服极限卷制最大板材厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。
国内外采用冷卷方法较多。
冷卷精度较高,操作工艺简便,成本低廉,但对板材的质量要求较高(如不允许有缺口、裂纹等缺陷),金相组织一致性要好。
机械设计课程设计报告—薄片零件冲压机
机械设计课程设计报告——薄片零件冲压机1目录1.设计题目-------------------------------------------------------------------------------- 32.设计方案选择-------------------------------------------------------------------------- 4 2.1、设计方案一--------------------------------------------------------------- 42.2、设计方案二--------------------------------------------------------------- 42.3、设计方案三--------------------------------------------------------------- 52.4、最终选定方案------------------------------------------------------------ 6 3.所选定方案的具体设计-------------------------------------------------------------- 7 3.1、尺寸计算------------------------------------------------------------------ 73.2、工作循环图--------------------------------------------------------------- 83.3、各机构速度、加速度曲线分析--------------------------------------- 93.4、机构动力传递分析------------------------------------------------------ 10 4.所选运动各机构位移分析----------------------------------------------------------- 12 5.小组总结-------------------------------------------------------------------------------- 14 6.参考资料-------------------------------------------------------------------------------- 1521.设计题目1.设计题目:薄片零件冲压机2.工作原理及工艺动作过程:设计冲制薄壁零件的冲压机构及其相配合的送料机构。
机械原理课程设计薄壁
机械原理课程设计薄壁一、教学目标本课程旨在让学生掌握薄壁机械原理的基本概念、特点和应用,培养学生对薄壁机械结构的设计、分析和解决问题的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)了解薄壁机械原理的基本概念和特点;(2)掌握薄壁机械结构的设计方法和步骤;(3)熟悉薄壁机械在实际工程中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用薄壁机械原理解决实际工程问题;(2)具备薄壁机械结构设计的基本能力;(3)学会使用相关软件进行薄壁机械结构分析和设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的创新意识和团队协作精神;(2)增强学生对机械工程的兴趣和热爱;(3)培养学生关注社会、关注生活的学习态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.薄壁机械原理的基本概念和特点;2.薄壁机械结构的设计方法和步骤;3.薄壁机械在实际工程中的应用案例;4.相关软件的使用和方法。
教学大纲安排如下:第一周:薄壁机械原理的基本概念和特点;第二周:薄壁机械结构的设计方法和步骤;第三周:薄壁机械在实际工程中的应用案例;第四周:相关软件的使用和方法。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解薄壁机械原理的基本概念、特点和应用,使学生掌握相关知识;2.案例分析法:分析薄壁机械在实际工程中的应用案例,提高学生的实际操作能力;3.实验法:让学生亲自动手进行实验,加深对薄壁机械原理的理解;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思维能力和团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料;2.参考书:提供丰富的参考书籍,拓展学生的知识视野;3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,提高课堂教学效果;4.实验设备:准备完善的实验设备,确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式,包括:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解程度;2.作业:布置适量的作业,要求学生在规定时间内完成,评估学生的知识掌握和应用能力;3.考试:安排期中、期末考试,评估学生的综合运用能力和学习成果;4.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和分析问题的能力。
机械原理课程设计-薄壁零件冲床设计
机械原理课程设计院系:机电工程学院班级:机自本三姓名:万森学号:10050203039目录一设计任务1. 设计题目2. 原始数据和设计要求二所选方案1 . 方案分析2 . 分析结论三机构的设计1 . 几何尺寸的确定2 . 机构运动简图的绘制3 . 机构的设计数据四. 从动件的运动规律及简图1 . 位移 s —ψ 简图2 . 速度 v —ψ 简图3 . 速度 a —ψ 简图1一、设计的任务1. 设计题目设计冲制薄壁零件(如图1 - 1 所示)的冲压机构及与相配合的送料机构。
上模先以比较快的速度接近坯料,然后以接近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(下模上面),完成一个工作循环。
设计能使上模按照上述要求加工零件的冲压机构和从侧面送料的送料机构。
图 1 -122.原始数据图 1 -21 . 采用一台1 4 5 0 r / mi n 的三相异步电动机驱动,下模固定,从动件(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 -2 所示,具有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特性。
2 . 机构应具有较好的传动性能,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 [ γ ] =4 0 °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 7 0 件。
5 . 执行构件(上模)的工作长度 l =4 0 — 1 1 0 mm, 对应曲柄转角ψ = ( 1 / 3 — 1 / 2 )π;上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上,行程速度变化系数K≥ 1 . 5 。
7 . 送料距离 H=6 0 - 2 5 0 mm。
8 . 速度不均匀系数,波动 3 %- 5 %39 . 建议主动件角速度取ω =1 r a d/ s1 0 . 对机构进行动力分析,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匀质杆,其质心在杆长中点,而曲柄的质心与回转轴线重合。
薄板冲床课程设计
薄板冲床课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解薄板冲床的基本结构、工作原理及其在制造业中的应用;2. 学生能够掌握薄板冲床操作的基本步骤、安全规程以及日常维护知识;3. 学生能够描述薄板冲压过程中涉及的材料特性、工艺参数对冲压质量的影响。
技能目标:1. 学生能够操作薄板冲床进行简单的冲压加工,完成给定图纸的零件制作;2. 学生能够运用测量工具对冲压件进行质量检测,分析并解决简单问题;3. 学生能够通过实际操作,掌握薄板冲床的编程与自动化控制基础。
情感态度价值观目标:1. 学生通过实践活动,培养对机械制造专业的兴趣和认识,增强职业责任感;2. 学生在学习过程中,树立安全生产意识,形成良好的操作习惯;3. 学生通过团队合作完成项目,提升沟通协作能力,培养集体荣誉感。
课程性质分析:本课程为职业技能实践课,强调理论联系实际,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点分析:学生为中职二年级学生,具有一定的基础知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但需要加强安全意识。
教学要求:结合学生特点,采用任务驱动法,让学生在实践操作中掌握知识,提高技能,注重培养学生的安全意识和职业素养。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 薄板冲床基础知识:包括薄板冲床的结构组成、工作原理、分类及性能比较,关联教材第3章;- 结构组成:讲解薄板冲床的主要部件及其功能;- 工作原理:介绍薄板冲床的冲压过程及其力学原理;- 分类及性能比较:分析不同类型薄板冲床的特点及应用场景。
2. 薄板冲床操作与编程:涵盖操作步骤、安全规程、编程方法及自动化控制基础,关联教材第4章;- 操作步骤:学习薄板冲床的基本操作方法,如装模、对模、调试等;- 安全规程:强调操作过程中的安全注意事项,如紧急停止、设备防护等;- 编程方法:掌握薄板冲床的数控编程技术,包括编程语言、程序结构等;- 自动化控制基础:了解薄板冲床的自动化控制系统,如PLC、触摸屏等。
【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
简易冲床机械原理课程设计
简易冲床机械原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解冲床的基本结构组成及其工作原理;2. 学生能够描述冲床在工业生产中的应用及其重要性;3. 学生能够掌握简易冲床的运作流程和相关机械术语。
技能目标:1. 学生能够通过观察和分析,识别并绘制简易冲床的结构示意图;2. 学生能够运用所学知识,解释冲床在不同材料加工中的技术要点;3. 学生能够设计简单的冲压工艺流程,并进行合理的技术参数选择。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械工程领域的兴趣,激发他们对工程技术的探究欲望;2. 增强学生的团队合作意识,培养在项目研究中相互协作的能力;3. 强化学生的安全生产意识,认识到在操作机械设备时遵守规程的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程针对工业技术类学科的高年级学生设计,以理论与实践相结合的方式进行。
课程性质侧重于机械工程技术的应用,结合学生的认知水平,目标定位于通过具体案例分析,使学生将理论知识与实践技能相结合。
教学要求注重启发式教学,鼓励学生主动探索与思考,通过分解课程目标为具体的学习成果,为学生的未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 简易冲床概述- 冲床的定义、分类及用途- 简易冲床的结构组成及其功能2. 冲床工作原理- 冲床的基本工作原理- 冲床传动系统及其工作流程3. 冲床在工业生产中的应用- 冲床在金属加工行业的应用案例- 冲床在非金属加工行业的作用4. 简易冲床操作与维护- 冲床操作的基本步骤和注意事项- 冲床的日常维护与故障排除5. 冲压工艺设计- 冲压工艺的基本流程- 冲压模具的设计原则及选用6. 实践教学环节- 现场参观简易冲床操作- 学生分组进行冲压工艺设计及实践操作教学内容安排与进度:第1-2周:简易冲床概述及冲床工作原理学习第3-4周:冲床在工业生产中的应用及简易冲床操作与维护第5-6周:冲压工艺设计理论学习与实践操作第7-8周:实践教学环节,总结与评价教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中关于冲床机械原理的相关章节紧密结合,确保学生在学习过程中能够系统地掌握冲床的基础知识和实践技能。
自动送料机构机械课程设计报告
.目录1.设计任务 (3)1.1设计题目 (3)1.2自动送料冲床简介 (3)1.3设计条件与要求 (4)1.4设计任务 (5)1.5主要参数及性能指标 (5)2. 机构运动简图 (6)3.课题分析 (7)4.工作原理 (7)5.理论计算 (8)5.1曲柄滑块设计 (8)5.2曲柄摇杆机构的设计 (9)5.3棘轮与曲柄摇杆机构的整合 (12)5.4间歇机构设计 (12)5.5 齿轮传动机构 (12)6.图解法分析 (14)6.1曲柄摇杆机构运动分析 (14)6.2 曲柄滑块机构运动分析 (16)6.3发动机的选择 (17)6.4飞轮的选择 (19)7.三维建模及模拟运动仿真 (20)7.1建模 (20)7.2运动分析 (20)7.3三维图片 (21)8. 感想 (22)9.参考文献 (22)21.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,冲床机构运动方案示意图完成一个工作循环。
341.3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。
机械数控机床大学方案薄壁零件冲床机构方案
冲床的设计第一部分一.设计题目薄壁零件冲床机构设计二.工作原理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,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 冲床工艺动件与上模运动.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之下模上方的送料机构,以及冲床的传动系统。
三.设计要求与技术条件1)以电动机为动力源,下模固定,从动件(执行构件)为上模,做上下往复直线运动,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等特性。
2)机构应具有良好的传力性能,工作断的传动角r 大于或等于许用传动角[r]=40度。
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)上模的工作长度l=40~60mm, 对应曲柄转角=(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M40kg计算,绕质心的转动惯量按每M2kg·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;6)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg·m2;7) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
对机构进行动力分析时,参数值课在如下选取:1)设连杆机构各构件均为等截面匀质杆,其质心在杆的中点,而曲柄的质心则与回转轴线重合。
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机械原理课程设计院系:机电工程学院班级:机自本三**:**学号:***********目录一设计任务1. 设计题目2. 原始数据和设计要求二所选方案1 . 方案分析2 . 分析结论三机构的设计1 . 几何尺寸的确定2 . 机构运动简图的绘制3 . 机构的设计数据四. 从动件的运动规律及简图1 . 位移 s —ψ 简图2 . 速度 v —ψ 简图3 . 速度 a —ψ 简图1一、设计的任务1. 设计题目设计冲制薄壁零件(如图1 - 1 所示)的冲压机构及与相配合的送料机构。
上模先以比较快的速度接近坯料,然后以接近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(下模上面),完成一个工作循环。
设计能使上模按照上述要求加工零件的冲压机构和从侧面送料的送料机构。
图 1 -122.原始数据图 1 -21 . 采用一台1 4 5 0 r / mi n 的三相异步电动机驱动,下模固定,从动件(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 -2 所示,具有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特性。
2 . 机构应具有较好的传动性能,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 [ γ ] =4 0 °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 7 0 件。
5 . 执行构件(上模)的工作长度 l =4 0 — 1 1 0 mm, 对应曲柄转角ψ = ( 1 / 3 — 1 / 2 )π;上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上,行程速度变化系数K≥ 1 . 5 。
7 . 送料距离 H=6 0 - 2 5 0 mm。
8 . 速度不均匀系数,波动 3 %- 5 %39 . 建议主动件角速度取ω =1 r a d/ s1 0 . 对机构进行动力分析,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匀质杆,其质心在杆长中点,而曲柄的质心与回转轴线重合。
( 2 )设各构件的质量按每米 4 0 k g 计算。
绕质心的转动惯量按每米2 k g . m² 计算。
( 3 )转动滑块的质量和转动惯量不计;移动滑块的质量 3 6 k g 。
( 4 )载荷 5 0 0 0 N;按平均功率选电动机。
( 5 )曲柄转速为 7 0 r / mi m. 在由电动机轴至曲柄轴之间的传动装置中(如图 1 - 3 ) , 可取带的传动比 I =1 . 9( 6 )传动装置的等效转动惯量为 3 0 k g . m²( 7 )机器运转不均匀系数δ 不超过 0 . 0 5 。
图 1 -343 .设计要求1 .绘制工作循环图2 .确定各构件的相对长度3 .拟定具体方案4 .说明:仅作运动分析不作动力分析工作循环图5二、所选方案根据要求,所选方案如图 2 - 1图 2 -11 . 方案分析⑴ 齿轮 - 连杆冲压机构如图 2 - 1 所示,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度变化系数设计,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,可使工作段压力角α 较小。
在 ABC 摆动导杆机构的摆杆 BC 反向延长线的 D 点上加二级杆组连杆和滑块,组成六杆机构。
主动曲柄 AB 匀速转动,滑块在垂直AC 的导路上往复移动,具有较大的急回特性。
6( 2 )凸轮 - 连杆送料机构凸轮机构结构简单,紧凑,设计方便,但由于主从动件之间为点接触,易磨损,适用于运动规律复杂,传力不大的场合。
所以送料机构选择凸轮机构。
送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连。
按机构运动循环图确定凸轮工作角和从动件运动规律,则机构可在预定时间将工作送至待加工位置。
2 . 分析结论连杆机构最适合用于冲压机构,连杆机构的良好的急回特性基本上满足了冲压机构的运动特性,可以传递较大的力,但一些运动无法满足,即要求在匀速冲压完工件后快速将工件推出这一运动过程不易满足,但冲压工作段的匀速可以达到,连杆机构不适合于高速传动的机构,而且应满足杆件的最小传动角的条件。
总体来说连杆机构满足了冲压机构的基本运动特性。
凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连 , 若按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律 , 则机构可在预定时间将工件送至待加工位置 .7三. 机构的设计1. 几何尺寸的确定( 1 )导杆摇杆滑块机构的设计(如图 3 - 1 )1 ) . 已知机构的行程速比系数 k =1 . 5 , 可得极位夹角θ=1 8 0 ° ( k - 1 ) /( k +1 ) =3 6 °2 ) . 设 AB=1 0 0 mm, 以 A 为圆心, AB 长为半径作圆,根据极位夹角θ和 A、 C 共线,即可以确定 C 的位置,作出两个极限位置 B 和Bˊ。
3 ).设BD=BˊDˊ =5 0 0 m m,D E=DˊEˊ =1 5 0 m m,,因为压力角α≤ 5 0 °,取α =3 0 °,可得EEˊ =1 5 9 . 8 mm4 ) . BBˊ(逆时针)为下压工作段,将YYˊ的 1 8 0 度角按 1 0 度等分,可得 1 - 1 7 小份,,以 C 为圆心, CD 长为半径,作圆弧交 BD 和Bˊ D ˊ 于 D、Dˊ ,连接 1 点和 C 点交圆弧于1 ˊ 点 , 以1 ˊ 点为圆心,,8DE 长为半径作圆弧,交EEˊ 于 1 ˊˊ,用同样的方法,可以在EE ˊ上找到2 ˊˊ, 3 ˊˊ……… 1 7 ˊˊ。
5 ) . EEˊ上1 7 小段的尺寸如图所示,可知从8 ˊˊ到 1 4 ˊˊ的过程可以看作等速的过程,且δ =6 0 °,其他部分也基本符合给定的要求。
6 ) . 用上述方法设计的机构的尺寸如下:AB=6 4 mm, BD=3 6 5 mm, DE=1 1 6 mm.( 2 )凸轮机构的设计(如图 3 - 2 所示)1 ) . 确定凸轮机构的 S —ψ 图。
根据冲压机构的 S —ψ图,确定推程运动角和回程运动角。
设凸轮的推程运动角和回程运动角都为 6 0 °验证如图 3 - 1 验证。
H1 和 H2 都在工作段之外。
2 )按许用压力角确定凸轮的中心位置和基圆半径。
9因为 t a nα =| ds / dψ- e |/( r ^ 2 - e ^ 2 ) ^ 1 / 2 , s =6 0 mm,设α ma x =3 0 °所以, ds / dψ=0 . 0 5 7 ,设 e =2 0 mm,可以得出基圆半径 r 等于 7 0 mm。
3 ) . 根据凸轮的 s - ψ 图,作凸轮的轮廓曲线。
1 . 以 r 为半径作基圆,以 e 为半径作偏距圆,点 k 为切点,道路与基圆的交点便是初始点 C1 点,利用反转原理,整个装置以 - ω 转动。
2 . 将凸轮的位移线图 s - ψ 的推程运动角和回程运动角作六等分。
3 . 自 OC0 开始沿 - ω 的方向回程运动角 6 0 度,近休止角 24 0 度,推程运动角 6 0 度,在偏距圆上取回程运动角 6 0 度和推程运动角 6 0 度,将其六等分交偏距圆于一系列的点,然后做个点的切线,交基圆于C1 C2 …… C6 、 B1 B2 …… B6 .4 . 沿以上各点取偏移量, C1 取 6 0 mm, C2 取 6 0 mm, C3 =4 8 mm…… C6 取0 , B1 取 6 0 mm, B2 取 6 0 mm, B3 =4 8 mm… … B6 取 0 。
5 .将C 1 C 2 …… C6 、 B 1 B 2 …… B 6 连成光滑的曲线,即可得到凸轮的轮廓曲线。
这里小滚子半径为10 mm 。
4 )推杆运动规律设推杆在推程部分和回程部分都是平均运动,则有推程部分s=6 0 δ /δ o 回程部分 s=6 0 * ( 1 - δ/δ o) 可以得到推杆运动规律图10s图 3 -3( 3 )电动机的设计因为机构要承受较大的载荷,所以根据我的设计需要,电动机选用额定功率为 4 . 0 k w 的 Y1 1 2 M- 4( 4 )轮系的设计(如图 3 - 4 )11因 为 电 机 轴 至 曲 柄 轴 之 间 的 传 动 装 置 传 动 带 的 传 动 比 i =1 : 9 , i =n 1 / n 2 =1 : 9∵ n 1 =1 4 4 0 r/m in∴ n 2 =7 5 8 r/m in而 又 要 保 证 冲 压 机 构 的 工 作 效 率 是 7 0 件 / 分 钟 , ∵ i =n 1 / n 3 =1设 齿 轮 机 构 的 中 心 距 a =1 8 0 mm, 查 机 械 设 计 手 册 标 准 齿 轮 的 参 数 , ∴ 取 模 数 m=4 mm, 采 用 标 准 直 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 ,Z 1 =Z3 =2 0 ,Z 2 =Z2 ’ =2 5 , a =m* ( Z1 +Z2 +Z3 ) / 2 +m* Z2 / 2 =1 8 0 mm2. 机构运动简图的绘制图 3 -4BACDOE3. 机构的设计数据( 1 ) . 导 杆 摇 杆 滑 块 机 构 的 尺 寸 数 据曲 柄 AB=6 4 m m 摇 杆 BD=3 6 5 mmDE=1 1 6 mm( 2 ) . 导 杆 摇 杆 滑 块 机 构 的 设 计 数 据 要 求12执行构件总行程 L=1 6 0 mm执行构件工作段的行程 l =4 5 mm行程速比系数 k =1 . 5摇杆 BD 摆角θ =3 6 °( 0 ≤θ ≤ 3 6 °)工作段压力角α ma x =3 0 °(α ≤ 3 0 °)( 3 ) . 凸轮的尺寸数据α ma x =3 0 °基圆半径 r =7 0 mm凸轮行程 s =6 0 mm 凸轮偏心距 e =2 0 mm( 4 )齿轮的数据a =1 8 013四. 从动件的运动规律根据 VB 程序,得到转角φ 与从动件位移、速度、角速度的关系φ °15S ( m m)142 .3V ( m /s)-0 .110A ( m /s ^2 )-0 .00530136 .5 -0 .166 -0 .06335120 .5 -0 .274 -0 .07750 106 .3 -0 .351 -0 .0716595 .1 -0 .409 -0 .13880 84 .2 -0 .437 -0 .0439574 .6 -0 .451 -0 .02810565 .1 -0 .479 -0 .012120 54 .8 -0 .498 0 .00313543 .9 -0 .490 0 .018150 34 .2 -0 .472 0 .033165 27 .1 -0 .436 0 .04918018 .2 -0 .388 0 .0631959 .2 -0 .323 0 .074210 2 .5 -0 .235 0 .075225 7 .5 -0 .112 0 .098240 16 .5 0 .205 0 .11225524 .6 0 .522 0 .24427035 .4 0 .711 0 .50928552 .6 1 .201 0 .556300 70 .5 1 .362 0 .257315 95 .3 1 .045 -0 .135330112 .8 0 .584 -0 .338345130 .5 0 .228 -0 .652360150 .0 -0 .007 -0 .495( 1 ) 位移 s —ψ 图由图 3 - 1 ,从Bˊ没取 1 0 °转一周,截取各段的位移得到下图:( 2 ) . 速度—ψ 图( 3 )加速度图。