定稿——精压冲压机送料机构

1、一、设计题目及任务和要求3设计题目3设计任务和要求3二、上模冲压及推杆送料的执行机构选型和可行方案设计及筛选31.上模冲压的执行机构选型32.材料输送执行机构选型53.可行方案设计及筛选64.选型最后结果75.工艺原理图86.机械运动循环图8三、机构参数设计及运动分析81.摆动导杆冲压机构设计及运动分析9 2.曲柄摇杆送料机构设计及运动分析9四、机械传动系统方案设计及原动机选择101.确定传动系统的总传动比，建立从原动机到执行机构间的传动比关系102.选择传动类型103.拟定传动链布置方案104.分配传动比105.确定电动机的适当转速，传动系统及传动比的设计计算10五、三维造型及运动仿真结果1

2、11.三维造型图112.仿真结果（位移曲线、速度曲线、加速度曲线图）12六、机械系统运动方案评价14七、小组总结15八、附录1516一、 设计题目及任务和要求Ø 设计题目本机用于将薄壁铝板一次冲压成为深筒型零件。送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，上模以逐渐增加的速度接近坯料，然后以均匀的速度进入下模腔内将坯料拉延成型，随后继续下行将成品推出模腔，最后快速返回。其主要工艺动作有：1) 坯料间歇送至待加工位置；2) 上模冲头拉延成型；3) 成品被推出下模腔后侧移出加工区。设计参数：1) 生产效率：70件每分钟；2) 上模移动总行程：280mm；3) 上模拉延行程：100m；4) 上模行

3、程速比系数K：1.3；5) 坯料输送的最大距离：200mm；6) 工件送料传输平面标高：1000mm左右。Ø 设计任务和要求1) 拟定工艺原理图和运动循环图；2) 按照给定的机械效率及运动参数，要求对冲压机构、送料机构进行选型和组合；3) 进行执行机构组合方案的评定和选择，画出执行机构组合方案示意图；4) 选择电动机的适当转速，拟定传动系统并确定其传动比；5) 对传动系统和执行机构进行尺度综合，按比例画出机械运动方案简图；6) 对精压冲压机构及送料机构的机械运动方案简图进行三维造型和运动模拟仿真；7) 编写设计计算说明书。二、 上模冲压、材料输送的执行机构选型和可行方案设计及筛选1.

4、上模冲压的执行机构选型上模冲压机构要求以逐渐增加的速度接近坯料然后以匀速进入下模将坯料拉延成型随后将成品推出下模，最后快速返回。直齿啮合冲压凸轮连杆冲压机构（3）曲柄导杆冲压机构综上以上种方案优劣，选择方案3作为上模冲压执行机构。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。2.材料输送执行机构选型由于压盖与插管需要一定的停留时间，需要间隙运动。 摩擦轮送料执行机构曲柄滑块送料执行机构凸轮连杆送料执行机构3.可行方案设计及筛选 可行方案一可行方案二可行方案三4.选型最后结果上模冲压机构直齿啮合冲压凸轮连杆冲压曲柄

5、导杆冲压送料机构摩擦轮送料曲柄滑块送料凸轮连杆送料综上3种方案优劣，选择方案一作为优化设计方案，即摆动导杆冲压机构 + 曲柄-滑块送料机构。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：摇杆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。 所以在3个方案全部提出后，小组进行了对比。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。但是考虑到后期的建模，分析等的方便，最后

6、小组经过讨论，最终决定采取第一个方案。 5. 工艺原理图6.机械运动循环图三、 机构参数设计及运动分析1.摆动导杆冲压机构设计及运动分析行程速比系数K=1.4极位夹角 30°上模冲压行程H=120mm导杆长900mm曲柄长72mmW曲柄=219.8rad/s 上模冲压行程（下压）时间t10.0167s，回程（上升）t20.0119s。2.曲柄摇杆送料机构设计及运动分析送料机构极位夹角30°行程速比系数K1.4杆一长 119.78mm杆二长 89.95mm根据设计要求最大压力角不超过50° 机构实际为44.36°在设计要求之内偏心距为52mm推杆行程为15

7、0mm 不超过200mm符合设计要求曲柄转速为 W曲柄219.8rad/s推程时间t1=0.0119s 回程时间t20.0167s中心距根据实际情况调节，其他参数可根据相关公式算出，在此不再赘述。四、 机械传动系统方案设计及原动机选择1、确定传动系统的总传动比，建立从原动机到执行机构间的传动比关系。 i12=i13=7/122、选择传动类型。 根据设计要求选择齿轮啮合传动3、拟定传动链布置方案。 选择并联式分路传动4、分配传动比 电动机分别与两个减速齿轮传动比为：i12=i13=7/125.确定电动机的适当转速，传动系统及传动比的设计计算电动机的适当转速：关于原动机类型的选择，首先考虑到工作环

8、境对电动机的要求。精压冲压机构及送料机构驱动效率一般，运动精度一般，负载较小，外形尺寸也较小。电动机噪音较小，具有较高的驱动效率的运动精度，其型号繁多，可以满足不同的工作要求，而且还具有调速功能。所以我们组选择了电动机作为我们的原动机。电动机转速选择120r/min,机器的生产能力为70个/min，所以总减速比为120/70=1.71。符合减速传动比逐级增大且差值不大的规律。齿轮传动设计：Z1=60,z2=z3=35,m=2mm, =20°d1=mz1=120mm,d2=d3=m2z2=70mm中心距a12=a13=1/2m(z1+z2)=95mmdb1=mz1*cos()= 112

9、.8mm,db2=db3=mz2*cos()= 65.78mmda1=d1+2ha*m=124mm,da2=da3=d2+2ha*m=74mma1=arccos(db1/da1)=24.5°a2=a3=arccos（db2/da1）=27.3°=1/2（z1(tan(a1)-tan()+z2(tan(a2)+tan()）=1.70五、 三维造型及运动仿真结果设计总图1.三维造型图 说明：电动机同时驱动两个减速齿轮，通过两个减速齿轮分路传动冲机构及送料机构。上减速齿轮通过摆动导杆驱动上模进行冲压及急回运动；下减速齿轮通过曲柄滑块机构驱动送料推杆进行送料运动及回程运动。通过理论

10、计算及运动协调图配合调整好冲压机构及送料机构初始相位差，使得在冲压机构到达零件表面前送料机构已完成送料。然后冲压机构完成材料的拉延成型以及将成品推出下模。最后上模离开下模返回至最高点，同时送料机构准备下一次送料，完成一个周期内工作循环。2. 仿真结果（位移曲线、速度曲线、加速度曲线图）冲压机构推程和回程运动线图：送料机构推程和回程运动线图：六、 机械系统运动方案评价七、 小组总结 本次参加机械原理课程设计获益匪浅。经过这次课程设计，充分认识到理论知识的学习与实践有很大的差距。理论知识的学习与考核只是别人提供相关的信息，设计需要自己从多方面考虑，对各种机构要较全面的熟练掌握。刚开始时，有点不知如

11、何下手，经过小组成员的仔细思考和激烈讨论，有了初步的想法。记忆最深刻的一次在冲压机构和送料机构的设计以及工位的时间分配的问题上，大家各持己见，经过长达两个半小时的讨论后，才最终达成共识。在整个设计过程中，我们学以致用，第一次感到自己学过的东西派上了用场。我们用到了CAD、Solidworks、Excel、Word等软件，翻阅了一些资料，积极的向老师请教过程中遇到的问题，在小组成员的共同努力和指导老师的辅导下，认真的完成了本次课程设计。虽然过程是辛苦的，我们也遇到了不少的问题，但是我们敢于思考，勇于解决。现在看着这份完整的设计报告，我们感到很欣慰。八、 附录参考文献： 1、机械原理华东理工大学出版社（主编：高志） 2机械原理课程设计机械工业出版社（主编：师忠秀） 3机械原理教程清华大学出版社（主编：申