精压机的送料机构及冲压机构.docx
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精压机的送料机构及冲压机构
课程设计报告
课程名称:
机械原理课程设计
设计题目:
精压冲压机构及送料机构设计
系别:
机电工程系
专业:
机械设计制造及其自动化
班级:
12级机械班
学生姓名:
李强
学号:
12428110
起止日期:
2014.6.14~6.20
指导教师:
聂时君
教研室主任:
朱连池
目录
1机械原理课程设计任务书1
2系统传动方案设计3
3执行机构运动方案的比较与选择4
4工作循环图6
5机构设计及尺寸计算7
6系统总体运动方案的确定9
7设计心得与体会10
8参考文献11
1机械原理课程设计任务书
1.1设计题目
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深筒形。
如下左图所示,上模先以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的位置。
2、下模固定,上模冲压拉延形成将成品推出模腔。
1.2技术参数和设计要求
1)动力源是电动机,下模固定,上模作上下往复直线运动,其大致运动规律如上右图所示,具有快速下沉、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,坯料输送的最大距离是200mm。
5)最大摆动构件的质量为40kg.m2,绕质心转动惯量为2kg.m2质心简化到杆长的中点。
其他构件的质量及转动惯量均忽略不计;
6)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]=40o。
1.3设计任务
1)进行送料机构、冲压机构的选型。
2)根据动作顺序和协调要求拟定运动循环图。
3)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。
4)画出机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图。
5)完成设计计算说明书一份。
1.4工作计划与进度安排
步骤
内容
时间
1
上课、熟悉题目
1天
2
方案设计、分析
2天
3
绘图、整理说明书、图纸
1天
4
答辩
1天
2系统传动方案设计
2.1原动机类型的选择
电机采用Y系列Y112M-4电机,该电机转速为1480r/min
Y系列(IP44)三相异步电动机Y系列(IP44)电机是全封闭、外扇冷三相鼠笼型一般用途的电机,具有高效、节能、起动力大、噪声低、振动小、可靠性高等特点。
安装尺寸符合IEC标准,功率与机座号的配置关系符合DIN标准。
外壳防护等极IP44。
使用场所:
不可含易燃、易爆或腐蚀性气体。
额定功率:
0.55-315KW额定电压:
380V额定频率:
50HZ机座号:
80-355,能够充分满足机构的需要
2.2主传动机构的选择
原动机和执行机构间传动用齿轮机构传动,可使执行机构传动平稳。
3执行机构运动方案的比较与选择
3.1执行机构方案的设计和选择
冲压机构方案1------凸轮连杆机构
冲压机构方案2------四杆机构+曲柄滑块机构
对比分析:
方案一,二均能实现急回运动,但一方案凸轮机构在轮廓设计和制造时困难。
所以选用方案二。
送料机构方案1------凸轮机构
送料机构方案2-----曲柄滑块机构
对比分析:
方案一采用凸轮机构,机构虽简单,但凸轮的设计较为复杂,给机构制造也带来很大不便。
而方案二采用摇杆机构,机构尺寸容易设计并且也能准确达到送料的目的。
所以采用方案二作为送料机构。
4工作循环图
4.1工作循环图
分析:
从循环图看出,推杆送料完成后,上模正行程才开始。
上模正行程完成后,上模进行回程,回程大概0.14S后推杆才开始进行下一次的送料行程,这样使冲头和送料的机构的时间错开,从而使它们接触的几率大大降低,意外情况发生的可能性降低,安全系数增加。
5机构设计及尺寸计算
5.1上模冲压机构
1>传动四杆机构的尺寸计算
按照设计要求,摆杆质量为40kg/m,绕质心转动转动惯量为2kg·m2,所以根据计算式
1/12×40×c3=2
C≈0.843m
取K=1.4,设计摆杆摆脚为ψ=60。
此时最小传动角最大取值:
maxγmin≈33。
β≈46。
。
θ=180。
(k–1)/(k+1)=30。
a/d=sin30。
sin(15。
+46。
)/cos(30。
-15。
)=0.4527
b/d=sin30。
sin(15。
+46。
)/sin(30。
-15。
)=0.9366
c/d=1
可得:
a=0.382mb=0.790mc=d=0.843m
2>冲模连杆滑块机构尺寸计算
在刚结束冲压时(图中粗实线所示),OA与水平夹角为30。
,并且冲块和连杆在一条直线上。
回程结束时(图中虚线所示)OA极限位置在OA’处,AB处于A’B’处。
由几何关系可知:
AB=280+OAsin30。
AB2=OA2+OA2cos30。
2
解得
OA=340.270mm
AB=450.135mm
3>传动机构运动分析
设计要求精压机生产效率为70件/min,则曲柄转动周期为T=0.857s,曲柄平均角速度ω=7.33rad/s。
冲块正行程时间:
t=T×(180+θ)/360。
=0.5s
回程时间:
t=T–t=0.357s
5.2送料机构-曲柄滑块机构
1>送料机构尺寸
由设计要求坯料输送距离需达到200mm,所以
2a=200mm
a=100mm
b杆长选取为200mm
2>运动分析
为保证送料和冲模运动一致,其周期也应为T=0.857s
6系统总体运动方案的确定
6.1系统总体机构运动简图
图例:
1——电机2——飞轮3——带轮传动4——齿轮
5——主滑块6——凸模7——凹模8——坯料
分析:
电机带动上模机构曲柄运动,开始冲压,在上模开始冲压坯料前送料机构已经送料完毕,上模冲压,冲压成型后,上模继续下压,把成型品顶出模腔,然后上模回程,大概0.14S后齿轮传动带动送料机构开始送料,推杆送料完成后,上模回程恰好结束,完成一次循环。
然后上模开始行程,进行新一轮的冲压加工。
系统传动比:
ω电机:
ω上=40:
1
ω上:
ω送:
ω顶=1:
1:
1
7设计心得与体会
通过一周的机械原理课程设计,我有很多的感触收获.
首先,对机械原理这门课程有了更深入的了解.平时的只停留在一个初等的感性认识水平,没有真正的理解透所学的具体原理的应用问题,但在自己做设计过程中老在问为什么,如何解决,通过这样的想法,是自己对自己所学的理论有了深入的理解.在设计过程中,如何才能把所学的理论运用到实际中,这才是我们学以所获,学以致用的真正宗旨,这也是当我们从这个专业毕业后所必需具有的能力,这也更是从学到时间的过程,才能为自己在以后的工作中游刃有余,才能为机械工业的发展尽绵薄之力.
其次对所学的专业课产生了很大的兴趣.在做设计的过程中,发现机械的很多东西渗透在我们生活的方方面面,小到钟表,大到航天器,都用到了机械的相关内容。
这也给自己很大的学习范围和任务,更给了自己很大的发展空间和兴趣的培养。
最后对团队的合作有了更深的体会。
每个人不可能方方面面都会,这就需要团队组员各自发挥自己的优点,说出各自的想法,取长补短,这样才能从别人身上学到自己所缺的能力和品质,在现代的企业合作中,团队合作精神是很重要的,各个产品的开发都需要很多人倾注心血,这样才能是企业有长远的发展。
虽然这次设计已告一段落,但是我知道学海无涯、学无止境,这是一个结尾,同时也只是一个开始。
今后,我会以更饱满的热情投入到今后的学习生活中,做一个不断探索,勇于创新的大学生。
参考文献
[1]杨可桢,程光蕴,李仲生——《机械设计基础》,高等教育出版社。
[2]侍红岩——.《机械原理课程设计指导书》
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- 关 键 词:
- 精压机 机构 冲压
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