1、 目 录 一. 设计任务书1 1. 设计题目1 2. 工作原理及结构组成1 3. 设计要求与技术条件1 二. 机械传动系统方案设计及讨论2 三. 机构设计4 1. 冲压机构设计分析4 2. 送料机构设计分析5 3. 凸轮设计6 四. 机构模拟分析7 1.上模位移图， 速度图和加速度图7 2. 送料位移、速度、加速度图8 3. 冲压机构的阻力图和电机的力矩图8 4. 曲柄所受的支座反力图9 五. 传动系统方案设计9 六. 创新方案设计10 七. 总结10 自动送料机构 一、 设计任务书 1.1、设计题目 薄壁零件冲床机构设计 1.2、工作原理与及结构组成 该冲床用于冲制、拉延薄壁零件。冲床的执行
2、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。 1.3、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 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 7
3、0 件。 5）上模的工作段长度l = 40100mm，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见下 表，其它阶段所受的阻力F0=50N。 7）行程速度变化系数K 1.5。 a) 0 2 S 0 2 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 8）送料距离H = 60 250mm。 9）机器运转速度波动系数 不超过 0.05。 设计参数见下表： （按学号分组：每五人一组） 数 据 组 编 号 冲压载荷F1/N 上 模 工
4、作 段 长 度 L/mm 上模工作段对应曲柄转角/ （ ） 4 6000 85 80 为方便起见，所需参数值建议按如下方式选取： 1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄 的质心则与回转轴线重合。 2）设各构件质量按 40kg/m 计算，绕质心的转动惯量按 2kgm 2/m 计算。 3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为 36kg。 4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为 30kgm 2。 二、二、机械传动机械传动系统系统方案方案设计设计 冲压机构的原动件为曲柄，从动件（执行构件）为滑块（上模） ，行程中有 等速运动段（工作段） ，并具有
5、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（如偏置式曲柄滑块机构）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，可结合冲压机构一并考虑。 方案一方案一：连杆凸轮冲压机构和凸轮连杆送料机构 冲压机构如图 1 所示，可现根据条件选定构件 1、2 及 3 的尺寸，构件一在 等速回转时，连杆上 1、2 连接点可沿预定轨迹 S 运动，这是构件 4 的运动即完 全确定，据此可求出凸轮的轮廓曲线，用连杆凸轮冲压机构恰当地选择 1、 2 连接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。改变凸轮轮廓曲线，可改变 C 点轨迹，从而使执 行构件获得多种运动规律，而且满足不同工艺要求。可以准确实现冲压的运动规 律。 送料
