专用精压机的设计【9张PDF图纸+CAD制图+文档】
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- 内容简介：
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专用精压机 姓 名：杜永升 指导老师：刘媛媛 专 业：农业机械化及其自动化班 级：12-1学 院：机械电气化工程学院,1、工作原理及工艺动作过程 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为深筒形。它的工艺动作主要： 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。,1.1工作原理及动作过程,2、原始数据及设计要求： 1）冲压执行构件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的运动特性。 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的中部，约100mm。 4）行程速比系数K1.3。 5）坯料输送最大距离200mm。 6）上模滑块总重量为40kg，最大生产阻力为5000N，且假定在拉延区内生产阻力均衡； 7）设最大摆动构件的质量为40kg/m,绕质心转动惯量为2kg.m2/mm，质心简化到杆长的中点。其它构件的质量及转动惯量均忽略不计； 8）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件，其转动惯量设为30kg.m2，机器运转不均匀系数为0.05）。,3、设计任务 1）执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行比较分析后，选择其中认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。 2）传动系统的设计，冲压机构、滑块送料机构的设计，包括尺寸设计。 3）画出最终方案的机构运动简图。 4）撰写设计说明书。,4、方案的设计 整个机构可分为2大部分: 1)冲压机构 主要运动构件：上模 2)送料机构 主要运动构件：推杆 且送料机构实现间歇送料可采用曲柄-滑块送料机构. 如果考虑到成品有切边的情况，则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。,4.1 方案1 凸轮连杠冲压机构 摆杆滑块送料机构,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。,凸轮连杠冲压机构 + 摇杆滑块送料机构,4.2 方案2 凸轮连杆冲压送料机构 送料和冲压机构都是由凸轮连杆机构组成。连杆机构可通过对杆长的计算设计，当选择好适当的杆长尺寸后，能实现所需的行程速比以及运动要求。通过铰链点与杆长的适当选择，能使机构具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。 凸轮轮廓线可根据运动的要求用机构倒置法求出，从而使送料、冲压和上顶同时完成，并也能满足急回与匀速这一运动要求，在完成预定运动的同时，使整个加工效率提高。,凸轮连杆冲压送料机构,4.3 方案3: 摆动导杆冲压机构 + 曲柄-滑块送料机构 冲压机构:参考机械原理（P38）中的机构,并且经过改进，将其凸轮机构高副低代后得到了由摇杆和滑块组成的摆动导杆机构。 导杆机构的尺寸确定可按给定的行程速度变化系数K设计，上模将具有急回的特性，摇杆滑块机构的组合可按照要求使上模在工作段接近于匀速。 送料机构：曲柄滑块送料机构通过齿轮与上部曲柄轴相连。可调节其在整个运动中的初始位置使推杆在预定时间将胚料送至待加工的位置。如取一定的偏距，则其也具有急回的特性。,摆动-导杆冲压机构 + 曲柄-滑块送料机构,5、确定设计方案 在3个方案全部提出后，我进行了对比。各个方案都由不同的基础机构组合而成，且基本都可完成设计要求的运动。但是第3方案稳定性良好，传动平稳，整体结构比较简单，方便制造，经济性较好；加工成本也是相对而言比较少的。可满足急回运动的要求，输送配料上工作台和上模冲压这2 个工作步骤也可较容易的配合出来。使整个机构完成一次送料冲压的周期。,考虑到配料被冲压成形之后如果还留有切边，则成品就不能从下模的下部离开，而在第3方案的设计基础上，成品只可由一机构垂直将其顶出上模，然后同时由下一个送来的配料将其横向地推出下模工作台面。 这样就在第3方案的基础上增加了一个”上顶“机构，此机构的运动方向基本和上模相同，上模在回程时呈现出急回的特性，而”上顶”机构为了能迅速的将在下模中的成品顶出，其需要急速向上运动的特性。,最终决定的专用精压机机构的运动简图,JUMP,5.1 机构运动循环图,由机构运动循环图可知：机构在一个运动周期内，当上模运动在它的正行程时，推杆和上顶机构都在回程中；当上模冲压完成之后，推杆开始将胚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。,5.2.1上模冲压机构尺寸设计 5.2.2传动系统尺寸设计,5.2 机构尺寸的设计计算,5.2.1 上模冲压机构的尺寸设计,因要求K1.3，取K=1.8 , 得极位夹角=52； 另要求上模的总行程H=280mm 设为DE与竖直方向夹角 由前图可得：2*CD*sin(/2)+DE*(1-cos)=280 且因极小 上式可变为：2*CD*sin(/2)=280 得 CD=320mm 取曲柄AB=250mm，得知 AC=513mm BACK,JUMP BACK,5.2.2 传动系统尺寸设计,整个机构的传动系统是由5个齿轮组成的，2个大齿轮F，L的存在是为了帮助3个小齿轮之间的传动，并让3个主要负责机构运动特性的小齿轮的转速和转向都一致。 为了计算的方便和统一，取3个小齿轮的尺寸相同，分度圆直径为160mm；2个大齿轮的尺寸也相同，分度圆直径为320mm。取模数m=8，则得出小齿轮的齿数z=20，大齿轮的齿数z=40。 为了使推杆有急回特性，使其在回程时不与前进得胚料有碰撞,取其正偏距e=150mm。 BACK,6.动力元件的选择,经过计算需要功率746W的电动机，考虑到传动过程中的功率损失，查阅机械设计手册选用型号Y90L-6的电动机。额定功率1.1KW，转速910r/min；同理减速箱也选用标准型号ZSY三级圆柱齿轮减速器；联轴器亦是标准型号GIICL1的联轴器。,7.齿轮的设计,根据设计要求需要5个齿轮。又为了方便制造，减少成本。取三个相同的小齿轮，两 个相同的大齿轮。齿轮对称布置，软齿面。设计小齿轮采用40MnB，调质处理 ；大齿 轮用ZG35SiMn，调质处理 。如下图（具体数据和校核部分见于说明书）,小齿轮,大齿轮,8.轴的设计,此设计中用到了五根齿轮轴，根据设计要求两根大齿轮轴相同，三根小齿轮轴相同。而轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以热处理或化学处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度。所以我用的是45钢，调质处理。结构如下图：（校核部分见说明书）,大齿轮轴,小齿轮轴,9.其他零件的选择,其他零件包括（键、滚动轴承、轴承端盖。销、连杆、曲柄、冲压锤等）在没有具体要求前提下均选择普通的标准件。具体见设计说明书。,10.结语,通过本次毕业设计，我深深的体会到自己在理论知识方面和实际操作方面的欠缺，同时也认识到自己在知识的掌握方面不足，导致设计过程中出现许多的失误和差错。总体来说，在
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