专用精压机课程设计

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1、 目录 概述 . 2 机构功能的简单分析 . 4 工艺流程分析 . 5 执行机构的选择与比较 . 7 运动循环图 12 机构运动尺寸计算 13 机械运动方案简图 19 设计心得与体会 21 参考文献 21 概述概述 1 1、 工作原理工作原理 专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺， 它是将薄壁 铝板一次冲压成为深筒形。如图 1.1 所示， 上模先以比较小的速度接 近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，以后，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。 图 1.1 2 2、 工艺动作流程工艺动作流程 1)1) 将新坯

2、料送至待加工位置； 2)2) 下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出膜腔。 3 3、 原始数据和设计要求原始数据和设计要求 1)1) 动力源是电动机，作转动；冲压执行构件为上模，作上下 往复直移运动，其大致运动规律如图 1.2 所示，具有快速 接近工件、等速工作进给和快速返回的特性。 2)2) 精压成形制品生产率约每分钟 70 件。 3)3) 上模移动总行程为 280 mm， 其拉延行程置于总行程的中部， 约 100 mm。 4)4) 行程速比系数 K1.3。 5)5) 坯料输送的最大距离 200 mm。 6)6) 上模滑块总质量 40 kg,最大生产阻力为 5000 N，且假定在 拉延区内生产

3、阻力均衡； 7)7) 设最大摆动件的质量为 40kg/mm，绕质心转动惯量为 2 kg m 2/mm，质心简化到杆长的中点。其它构件的质量及转 动惯量均忽略不计； 8)8) 传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件，其转动惯 量设为 30 kg m 2，机器运转许用不均匀系数为 0.05） 9)9) 机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应 尽可能小，传动角大于或等于许用传动角 40。 图 1.2 机构功能的简单分析机构功能的简单分析 本机构加工的主要是铝合金制件，且需要一次冲压成 型。故机构需要较大的冲压力来实现。同时保证其精压的质 量，机构需要匀速的冲压过程，因此我们采用具有较好的

4、传 动性和较高接触强度的齿轮机构。考虑到工作效率的要求， 采用曲柄滑块机构送料，为了使整个机构能够快速、紧密、 平稳地运行，需要机构各个部分必须相互配合，并且足够稳 定。 工艺流程分析工艺流程分析 （1） 、 推板送料 由曲柄滑块送料机构的推板将待加工工 件推至预定的工作位置。 （2） 、 上、下模冲压工件 摆动导杆冲压机构在送料机构完 成送料回程时已经进入冲压工作阶段。上模滑块先快速接近工 件，接近时在以等速对其进行冲压，而下模在等速冲压时恰好达 到极限位置，顶住工件实现精压。 （3） 、 上模滑块急回、下模向上顶出工件 上模滑块机构急回 向上退回，下模滑块则由原本的最低极限位置向上运动，将

5、精压 好的成品向上顶出。 （4） 、 推板送料并将成品推至下工作台 曲柄滑块送料机构 完成一次送料后再次送料， 而此时成品已被下模顶出下一个加工 工件恰好将成品推至下工作台。同时将新工件送至预定加工位 置。 执行机构的选择执行机构的选择与比较与比较 1 1、 送料机构的选择送料机构的选择 送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、 凸轮连杆组合送料机 构、槽轮机构等。 方案一：选用凸轮机构方案一：选用凸轮机构 方案一中，凸轮机构的缺点是凸轮廓线与推杆之间为点接 触，线接触，易磨损，并且凸轮机构制作比较困难。 方案二：选择曲柄滑块机构方案二：选择曲柄滑块机构 方案二中， 运动副元素为面接触， 压力较小

6、， 承载能力较大， 润滑好，磨损小，加工制造较容易。 2 2、 冲压机构的选择冲压机构的选择 冲压机构为保证等速拉延、回程快速的要求，可采用导杆加 摇杆滑块的六杆机构、铰链四杆加摇杆滑块的六杆机构、齿轮 连杆冲压机构等。 方案一：选用曲柄滑块机构 该方案自由度为一，自由度等于原动件数，能够满足传动要 求，结构简单，装配较容易，但一级传动角较小，机构传力性能 差。 方案二: 四连杆机构+摇杆滑块机构 该方案自由度等于原动件数，能够满足传动要求，加压时间 较短，一级传动角最大，效率高，成本低，工作平稳性一般。 方案三：四杆机构+曲柄滑块机构 方案一、二、三都能实现急回运动，综合考虑机构的力学性 能和制作成本，选用方案三。 3、 顶杆机构的选择顶杆机构的选择凸轮机构凸轮机构 设计顶杆机构的目的为了使成品推出型腔，选用下图的 凸轮机构，能够满足条件。 运动循环图运动循环图 从循环图看出，推杆和上模正行程同时开始，但推杆送料时 间短，在开始冲压前送料已经完毕，同时在上模回程一小段时间 后顶杆开始顶出