20802901002《机械工程综合实践》任务书-机工222-46系列电池壳冲压专用多连杆压力机传动系统设计-学生

南京工程学院工程化项目教学综合实践任务书项目名称46系列电池壳冲压专用多连杆压力机

传动系统设计课程名称机械工程综合实践 院（系、部、中心）机械工程学院 专业 机械工程 班级机械工程222 指导教师潘龙鹿新建起止时间：2025年10月13日至2025年11月7日《机械工程综合实践》任务书（发放）专业__________班级__________设计者____________学号____________项目名称：46电池壳冲压专用多连杆压力机传动系统设计（机械/伺服）（4680、4695、46100、46120，电池壳材料为SPCE）组员1工艺力计算及多连杆系统设计组员2传动系统设计组员3导向及调模系统设计46系列电池壳主要用于电动汽车行业，市场需求量大。国内一般采用大吨位曲轴压力机，存在冲压吨位高、成形效率低的缺点。高端设备一般为日本旭精机所垄断，多采用方案①凸轮机构或方案（图1）②冲杯+拉伸成形组成的双冲压系统（图2）。方案①中的凸轮机构中一般采用等径凸轮结构（一级齿轮传动+一级带传动），要求有较高的可靠性。方案②中的冲杯机一般采用双动形式（内外滑块或凸轮+中间滑块形式），拉伸成形设备一般采用如图3所示的多连杆传动系统，由曲柄摇杆串联肘杆机构组成。图1凸轮冲压机构图2双冲压系统图3多连杆传动系统该压力机多连杆传动系统的传动方式（图4）：由四极/六极电机通过皮带传动驱动飞轮，飞轮与小齿轮轴之间设有离合制动器；冲压时离合器接合，小齿轮驱动大齿轮，再由大齿轮通过多连杆系统，进而带动滑块上下往复运动，从而实现冲压功能。双施力点的跨距一般为工作台面的60%-70%。图4多连杆压力机传动系统压力机的冲压主要依靠飞轮储能实现冲压工序（飞轮速度降低，飞轮设计转速一般在300rpm左右），对于现代机械压力机也可以采用伺服电机直接驱动，省掉传统的飞轮/离合器系统。伺服电机的选择主要考虑峰值扭矩和转速，一般有成熟的产品，可以直接选取。滑块导向及调模系统如图5和图6所示。为调高导向精度，采用滚动导向系统（THK滚动导向元件）。调模系统工作过程：盘式电机通过带传动带动左侧蜗杆，左侧蜗杆后部通过同步带/链传动带动另一侧。蜗轮中间有传动螺纹（特种锯齿螺纹），蜗轮下部设置有液压油缸，当冲压载荷超过110%时，通过液压泵自动卸荷。图5滑块导向及调模系统图6滑块调模系统本课题以不同规格的电池壳冲压所需的多连杆压力机传动系统为设计对象，一种规格的压力机传动系统组成一个项目组，组员可以选择工艺力计算及多连杆系统设计、传动系统设计、导向及调模系统设计作为子课题，开展相关设计。本设计是对学生毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力，并培养其团队协同沟通合作能力。总体要求：通过此次设计，使学生掌握复杂多连杆机构的运动学与动力学分析方法、齿轮传动系统、带传动系统、滚动轴承/滑动轴承、伺服及常规电机的选型等技术工作的实现方法，所完成的设计成果，必须方案设计合理，设计计算方法正确、结论能可靠的满足设计原始数据的指标要求，结构图纸表达规范，工艺性良好。同时要求组员发挥团队协作精神、密切配合，共同完成小组项目。设计成果及要求：各课题任务要求如下：1.46电池壳冲压专用多连杆压力机传动系统设计（机械）工艺力计算及多连杆系统设计：46XXX电池壳冲压工艺力计算、多连杆机构的运动学与动力学分析、多连杆机构结构设计、轴承/轴瓦计算；传动系统设计：皮带传动计算、电机功率核算、齿轮强度计算与设计、离合制动器选型、飞轮惯量计算；导向及调模系统设计：滑块设计、导向系统设计、调模传动系统设计2.46电池壳冲压专用多连杆压力机传动系统设计（伺服）工艺力计算及多连杆系统设计：46XXX电池壳冲压工艺力计算、多连杆机构的运动学分析、多连杆机构结构设计、轴承/轴瓦计算；传动系统设计：多连杆机构的动力学分析、伺服电机选型及核算、齿轮强度计算与设计；导向及调模系统设计：滑块设计、导向系统设计、调模传动系统设计各课题工作量要求如下：产品的三