机械设计课程设计报告东华大学

1、机械设置修订课程设置修订报告薄片零配件压机，组长：吕佳翰组员：苗春慧李栋超2007年1月，薄壁零配件压机，1 .工作原理和加工过程薄壁零配件压机是用于将具有良好延展性的薄壁金属板(如铝板)一次压制成规定形状的机械机构。 其主要加工过程如下： (1)将原材料输送到被加工位置；(2)将下模固定在信息帧上，上模首先以较大的速度接近面团儿，然后大致等速地拉伸成形面团儿，将成品从模腔中快速挤出，最后快速门。 2 .原始数据和设定要求，1 )动力源为1.1rad/S的旋转电滚子2 )压塑成型产品的生产性约70件/min； 3 )上模移动的总行程为250mm，其光圈行程放置在总行程的最终段上，约为50 mm

2、；4 )上模行程比系数K1=1.88； 云推送杆的行程速度系数K2=1.4； 5 )面团儿输送最大距离200mm； 6 )最小传动角45、3.3种设定订正案的比较与选择，3.1设定订正案一压机构采用六轴机构，保证机构具有急转弯特性和工作段具有接近等速的特征，可尽可能缩小压力角。 一般的四轴急转弯机构可以满足急转弯要求，但其工作行程的等速性能往往差，采用六轴机构可以改善。 进给机构由四轴机构构成，如果根据机构的运动循环图决定主动部件和从动部件的运动规则，则机构能够在规定时间内将工件输送到应加工的位置。 3.2设置修订方案2、冲压机构采用抢先版网络链接的组合机构，该组合机构的设置修订，关键是根据输

3、出的运动要求，设置修订抢先版的轮廓。 根据上模的运动过程，可以画出抢先版的轮廓。 抢先版轴经由齿轮机构连接到曲柄轴，并且可以根据机构的运动周期图确定抢先版旋转角及其追随者的运动规律，从而控制上模具的运动。 进给机构是四轴机构，按照机构的运动循环图决定主动部件和从动部件的运动规则，能够以规定的时间节点将工件输送到被加工位置。 3.3设置修订案3、冲压机构采用棘轮机构。 棘轮和一四轴机构串联连接，上模上升后，操纵杆按时间修正方向摆动，用棘爪使棘轮和动作按时间修正方向旋转。 上模下降冲压时，操纵杆向反时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑动，工作台不动。 抢先版进给机构的抢先版轴经由齿轮机构与曲轴连结，如果

4、根据机构运动循环图确定抢先版旋转角及其追随者的运动规则，则机构能够在规定时间内将工件输送到被加工位置。 3.4最终选定的方案：最终采用了第一方案。 原因：1.六轴机构的急转性能比其他两个方案好，而且六轴机构等速性能好，结构简单，能更好地满足设定订正的要求。 2 .抢先版机构简单紧凑，但抢先版轮廓和云推送杆之间由于点、线接触容易磨损，抢先版机构多用于传递力不大的场合。 3 .棘轮工作时有大的冲击和噪音，而且运动精度差，棘轮一般在速度低、负荷不大的场合使用。 综合以上理由，认为第一方案比其他两个方案更符合方案选择应该考虑的几个方面，特别是在第一方案的机构设定修订中，结构比其他方案非常简单，在制造上

5、能够大幅削减工序，能够降低成本。 4 .选择方案的机构尺寸设定修正、4.1冲模机构设定修正尺寸1 )上模工作段长度L=50mm、行程长度S=250mm、对应曲柄角60度。 连杆3的长度L3=200mm，连杆2的左段的长度为200mm，最小传动角为45度。 2 )当网络链接2处于水平状态时，网络链接3与上模的夹角为45度，最小传动角，网络链接2的铰链支点和上模的水平距离为341mm。 3 )设连杆2右段的长度为300mm，曲柄1的铰链点和连杆2的铰链点的水平距离为100mm，垂直距离为200mm。 4 )根据测定，曲柄1的长度修正为105mm，连杆1的长度修正为245mm。 根据测定，极角为55

6、度，行程速度比为(180 55)/(180-55)=1.88。4.2进给机构设定修正尺寸，1 )进给距离H=200mm。 曲柄2的铰链支点和曲柄1的铰链支点的垂直距离为136mm，曲柄2的铰链支点和上模的水平距离为400mm。 2 )如果测定齿轮1和齿轮2的中心间距离为141mm，则两个齿轮的分度圆直径都为70mm。 模块数量m=2，齿数量z=35。 3 )通过测定，修正曲柄2的长度为80mm，连杆4的长度为250mm。 极角为30度，行程速度比为(180 30)/(180-30)=1.4。5机构运动仿真和运动学解析，薄壁零配件冲压机正面工作图薄壁零配件冲压机侧面工作图薄壁零配件冲压机背面工作

7、图，5.1上模运动解析，如图所示，上模行程长约250MM，周期约1.1S，即1分钟加工约66个零配件。 5.1.1与上模运动速度分析、上模位移图比较可知，上模在接近下模后，根据六轴机构的等速特性以近等速运动，运动到最低点后，根据机构的急转弯特性以较大的速度离开下模。 5.1.2与上模加速度分析、上模位移图对照，上模加速度在上模接近下模时逐渐减小，上模最低动作时为0，并且逆像逐渐增大，而且变化量比下模大，显示出机构的急转弯特性。 在5.2云推送杆运动解析中，如图所示，由于进给杆的行程长度约为200MM，齿轮比为11，因此其周期与上模相同，66个零配件，即1分钟内传送66个面团儿。 与上模位移图对照，云推送杆向上模移动到最高点时，移动到离下模最近的点，保证了加工的安全性。 与5.2.1云推送杆的速度分析、进给杆的位移图对照，进给杆在进给中的速度小，返回中的速度大，保