专用精压机运动简图的设计(修改版)

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 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

专用精压机运动简图的设计

起止日期： 2011 年 6 月 27 日至 2011 年 7 月 1 日

学生姓名罗清亮

班级机械0907

学号09405700736

成绩

指导教师(签字)

机械工程学院（部）

2009年 6月 27 日

目录

0.课程设计任务书 (2)

1.设计题目 (3)

2.机械机构功能的简单分析 (3)

3.根据工艺动作和协调要求拟定循环图 (4)

4.执行机构选形 (5)

5.执行机构的选择和比较 (5)

6.机构运动简图 (9)

7.机构尺寸的设计计算 (9)

8.机构的运动学分析（速度与加速度分析） (12)

9.精压机的三维建模 (15)

10.参考资料 (16)

11.设计总结 (16)

湖南工业大学

课程设计任务书

2010 —2011 学年第 2 学期

机械工程学院（系、部）机械类专业机械0907 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 2011 年 6 月 27 日至 2011 年 7 月 1 日共 1 周

指导教师：银金光 2011 年 7 月1 日

1.设计题目：专用精压机运动简图设计

1.1设计原理：

专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺。它是将薄铝板一次冲压成为深筒形。

它的工艺动作主要有：

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模腔。

图1

1.2设计要求：

1）制成品生产率每分钟90件；

2）形程速度变化系数K≥1.3；

3）坯料最大输送距离200mm；

4）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；

5）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。

2. 机械机构功能的简单分析

2.1 机械机构功能的简单分析

本机构加工的主要为铝合金制件，且需要一次冲压成形。故机构需要较大的冲压力来实现。同时要保证精压的质量，机构需要匀速的冲压过程，因此采用具有较好传动性和较高接触强度的齿轮机构。考虑到工作效率的要求，将凸轮送料机构改成曲柄滑块送料机构，提高了机构的使用寿命。

为了使整个机构能够快速，紧密，平稳的运行，需要机构的各个部分必须相互配合，并且足够稳定。

2.2动作分解

为使执行机构满足预定的功能要求，应该将机械的总功能分解成若干个分功能，每个分功能由一个执行机构去完成。在本专用精压机构，整个机构可以分为两大执行构件：送料机构和冲压机构。它们根据执行机构的功能要求去完成规定的动作。

具体的工艺动作分解如下：

1）送料机构从侧面将坯料送至待加工位置；

2）上模先以较大的速度接近坯料；

3）上模以近似匀速进行拉延成形工作；

4）上模继续下行将成品推出型腔；

5）上模快速返回，完成一个冲压工作循环。

3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图

由机构运动循环图（图2）可知：机构在一个运动周期内，当上模运动在她的正行程时，推杆和上顶机构都再回程中；当上模冲压完成之后，推杆开始将坯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。

图2

4.执行机构选型

由上述分析可知，精压机机构有由三个分支：一为实现竖直运动的冲压机构，二为实现水平运动的送料机构；三是实现让成品脱落的上顶机构。此外，当各机构按运动循环图确定的相位关系安装以后应能作适当的调整，故在机构之间还需设置能调整相位的环节(也可能是机构)。

冲压机构设计过程：

实现竖直运动的冲压机构应有下述几种基本运动功能：

1)：上模要完成每分钟90次往复移动运动，所以机构的主动构件转速应为90r／min，以电动机作为原动力，则主加压机构应有运动缩小的功能

2)因上模是往复运动，故机构要有运动交替的功能

3)原动机的输出运动是转动，上模是直移运动，所以机构要有运动转换的功能

4)因有保压阶段，所以机构上模在下移行程末端有较长的停歇或近似停歇的功能；

5)因冲头压力较大，所以希望机构有增力的功能，以增大有效作用力，减小原动机

的功率。

同理设计送料机构也要满足类似功能。

对各种类型的机构进行专业和有多种结果，下面仅选取四种进行分析说明。

5.执行机构的选择和比较

5.1冲压机构和送料机构的组合

方案一凸轮—连杆冲压机构+摆杆—滑块送料机构（图3）

冲压机构由凸轮控制其运动方式，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组成的，按机构运动循环图可以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

方案二摇杆—滑块冲压机构+曲柄滑块送料机构（图4）

该方案自由度为一，自由度等于原动件数，能够满足传动要求。机构的加压时间可以较长，效率高，结构简单，装配较容易，但是一级传动角较小。

图4