文档介绍：西安工业大学
机械原理课程设计
设计计算说明书
设计题目薄壁零件冲床机构设计
- 工业中心学院制造工程师专业
- 2008 级班
学生姓名王毅
完成日期 2010-7-8
指导教师王丽君田太明
西安工业大学机电工程学院
目录
一,设计任务··········································
二、执行机构运动方案设计及讨论·························
三、机械传动送料系统方案设计(自己设计)··················
四、机械传动系统方案设计······························
五、机构的运动和动力分析·····························
六、机构平衡力矩M---t线图··························
七、固定支反力f-----t线图·······················
八、确定电动机的功率,转速和传动比·····················
九、创新设计方案·······································
十、总结·······································
参考文献
一、设计任务
1、设计题目
薄壁零件冲床机构设计
2、工作原理与及结构组成
a)
j0
2p
j
S
j0
2p
j
F
F1
F0
b)
c)
l
图1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况
上模(冲头)
坯料
下模
该冲床用于冲制、拉延薄壁零件。冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构,其工作原理如图1a所示,上模先以较大速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,然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。
3、设计要求与技术条件
1)以电动机作为动力源,下模固定,从动件(执行构件)为上模,作上下往复直线运动,其大致运动规律如图1b所示,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回等特性。
2)机构应具有较好的传力性能,工作段的传动角g 大于或等于许用传动角[g ] =40°。
3)上模到达工作段之前,送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方)。
4)生产率为每分钟70件。
5)上模的工作段长度l = 40~100mm,对应曲柄转角j0 = (1/3 ~1/2 )p;上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上。
6)上模在一个运动循环内的受力如图1c所示,在工作段所受的阻力F1见下表,其它阶段所受的阻力F0=50N。
7)行程速度变化系数K ³。
8)送料距离H = 60 ~250mm。
9)机器运转速度波动系数d 。
设计参数见下表:(按学号分组:每五人一组)
数据组编号
1
2
3
4
5
冲压载荷F1/N
9000
8000
7000
6000
5000
上模工作段长度L/mm
40
55
70
85
100
上摸工作段对应曲柄转角/()
60
65
70
80
90
以下以第一组数据加以说明。
二、           执行机构运动方案设计及讨论
该冲压机械包含两个执行机构,即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄,从动件(执行构件)为滑块(上模),行程中有等速运动段(称工作段),并具有急回特性;机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求,用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此,需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进,比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。
—连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构
如图5—3所示,冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构,用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸,可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性,并使压力角尽可能小。
送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的,按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律,使其能在预定时间将工件推送至待加工位置。设计时,若使lOG<lOH ,可减小凸轮尺寸。
 
图5—3 冲床机构方案之一            图5—4冲床机构方案之二
—摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构
如图5—4所示,冲压机构是在导杆机构的基础上,串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计,它和摇杆滑块机构组合可达到工作段近于匀速的要求。适当选择导路位置,可使工作段压力角较小