1、 机械原理课程设计机械原理课程设计 设计计算说明书设计计算说明书 设计题目 - 学院 专业 - 级 班 学生姓名 完成日期 指导教师 （签字） 第 页 1. 设计任务书 1.1 设计题目设计题目 专用精压机 1.2 精压机精压机简介简介 专用精压机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为深筒 形。专用精压机的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。工作时，要求上模先以较大速 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。 1.3 设计条件与要求设计条件与要求 1）以电
2、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 大于或等于许用传动角 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 = 30100mm，对应曲柄转角0 = (1/3 1/2 )；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=5000N，其它 阶段所受的阻力 F0=50N。 7）行程
3、比系数 K 1.5。 8）送料距离 H = 60 250mm。 9）机器运转速度波动系数 不超过 0.05。 1.4 设计任务设计任务 1）完成各执行机构的选型与设计计算，选择原动机，拟定机械传动方案，确定各级 传动比，画出机构运动简图； 2）按工艺要求进行执行系统协调设计，画出执行机构的工作循环图； 3）对主执行机构用解析法进行运动分析，用相对运动图解法对其中的一个位置加以 验证，并根据计算机计算结果画出刨刀位移线图，速度线图和加速度线图； 4）用图解法对主执行机构的一个位置进行动态静力分析； 5）用解析法对控制工作台横向进给的凸轮机构进行运动分析； 6）用图解法绘制控制工作台横向进给的凸轮
4、机构的位移曲线及凸轮轮廓曲线； 7）根据机电液一体化策略和现代控制（包括计算机控制）理论，大胆提出一种或一 种以上与该机现有传统设计不同的创新设计方案。 第 页 2. 精压机机构功能分析 2.12.1 精压机工作原理精压机工作原理 精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺机构，它将薄壁铝板一次冲压成为深筒 形。如图所示，加工时，上模 1 现已逐渐加快的速度接近坯料 3，然后以匀速进行拉延成 形，随后上模继续下行将成品 5 推出模腔 4，最后快速返回。上模退出固定不动的下模后， 送料机构的推料杆 2 从侧面将新坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。 2.22.2 工艺动作分解工艺动作分解 精压机
5、需要完成的工艺动作有以下三个动作： （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。 （3）将成品顶出上模 3. 机构方案的设计 第 页 3 3.1.1 机构的选机构的选型型参考参考 零件在冲压成形时时，一般要求执行构件先以较小的速度接近坯料，然后匀速拉延成 形，最后快速返回，即执行构件在整个行程中要求有等速运动工作段，并具有急回特性。 同时希望工作中过程中的压力角尽量小，以保证机构具有良好的传力特性。为实现上述复 杂的运动过程，常采用基本机构组合设计。送料机构要求作间歇送进，可结合冲压机构一 并考虑。 3.1.1 方案一：齿轮连杆冲压机构和凸轮连杆送料机构 如
6、图所示，冲压机构采用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（齿轮 1 与曲柄 AB固联，齿轮 2 与曲柄 DE 固联） 。恰当地选择 C 点轨迹和确定构 件尺寸，可保证机构具有急回运动和工作段近似匀速的特性，并使压力角尽可能小。 送料机构由凸轮机构和连杆机构串联组成，按运动循环图可确定凸轮推程角和从动件 的运动规律，使其能在预定时间将坯料推送至待加工位置。 3.3.2 方案二：导杆摇杆滑块冲压机构和凸轮送料机构 如图所示，冲压机构是在摆动导杆机构的基础上，串联一个摇杆滑块机构组合而成。 送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连。按机构运动循环图可确定凸轮推程运 动角和从动件运动规律，则机构可在预定时间将坯料送至待加工位置。 第 页 3.3.3 方案三：六连杆冲压机构和凸轮连杆送料机构 如图所示，冲压
