专用精压机运动简图的设计

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

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成绩起止日期年月日～年月日

目录清单

机械原理

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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

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学生姓名

班级

学号

成绩

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指导教师(签字)

机械工程学院（部）

年月日

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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)

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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)

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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

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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

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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

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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1-2

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2）、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1-3

3、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。

专用精压机的冲压机构为主机构，以它的主动件的零位角为横坐标的起点，纵坐标表示各执行构件的位移起始位置。

图1-4表示的是精压机两个机构的运动循环图。冲压机构由工作行程和回程两部分组成。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。所以在冲压之前送料机构必须把坯料送至模孔等待冲压。

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图1-4 运动循环图

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三、冲压机构和送料机械运动方案的拟定

1、机构的组成

整个机构分为两大部分：冲压机构和送料机构。且主要的运动构件分别为上模和推杆。

传送带送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、槽轮机构、棘轮机构和不完全齿条。如果考虑到成品有切边的情况，需要一个将拉延后的成品上顶的机构来配合推杆完成推成品出模腔的运动。

2、运动方案

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方案一

设计方案一的冲压机构是由一个四杆机构串联一个摇杆滑块机构组合，送

料机构是曲柄滑块机构。此方案自由度为一，自由度数等于原动件数，能满足传动需求。

机构的加压时间短，一级传动角最大，效率高，成本低，但工作稳定性一般，加工装配难。

图2-1 方案一的机构运动简图

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方案二

导杆-摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构

冲压机构是在倒杆机构的基础上，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，可使工作段压力角较小。

送料机构的凸轮机构通过凸轮机构与曲柄轴相连。按机构的运动简图确定凸轮工作角和从动件运动规律，则机构可在预定的时间将工件送至代加工的位置。

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图2-2 方案二的运动简图

方案三

凸轮连杆冲压机构和凸轮连杆送料机构

冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构，用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当的选择点c的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于匀速的特征，并使压力角尽可能小。该机构可采用实验法进行设计；当要求较高时，可采用解析法，或以实验法得到的结果作为初始值，进行优化设计。

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工作角和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件送至待加工位置。`

图2-3 方案三运动简图

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方案四

凸轮连杆冲压送料机构

送料和冲压机构都是由连杆机构组成。连杆机构可通过对杆长的计算设计，当选好适合的尺寸后，能实现所需的形成速比以及运动要求。通过铰链点与杆长的适合选择，能使机构既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。

…

图2-4 方案四运动结构件简图

方案五

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六连杠冲压机构和凸轮连杠送料机构

冲压机构是由铰链四连杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成。四杆机构可按行程速度变化系数用图解法设计，然后选择连杆长及导路位置，按工作段近于匀速的要求确定铰链点的位置。若尺寸选择适当，可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角满足要求，压力角较小。

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。