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極薄帶沖壓成型裝置設計步驟

發布時間:2021-11-28 05:35:06

A. 帶式輸送機的設計步驟

得加減速器,還得選電機,盡量選標准件

B. 沖壓件製造流程

沖壓件製造流程:
1.根據材質、產品結構等確定變形補償量。
2.根據補償量設計模具沖壓出成品或半成品。
3.加工半成品至成品。
4.不良現象包括裂紋、起皺、拉傷、厚度不均、不成型等。
攻牙及螺紋加工:
1.內螺紋先鑽底孔直徑及深度(底孔尺寸根據螺紋規格確定尺寸);外螺紋先加工外圓至螺紋大徑尺寸(根據螺紋規格確定尺寸)。
2.加工螺紋:內螺紋用相應等級的絲錐攻絲;外螺紋用螺紋刀車削或板牙套絲即可。
3.不良現象包括絲亂扣、尺寸不統一、螺紋規檢驗不合格等。
附:材料主要根據使用要求選用銅、鋁、低碳鋼等變形抗力低、塑性好、延展性好的金屬或非金屬。

沖壓件是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工),合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。

沖壓件主要是將金屬或非金屬板料,藉助壓力機的壓力,通過沖壓模具沖壓加工成形的,它主要有以下特點:
⑴ 沖壓件是在材料消耗不大的前提下,經沖壓製造出來的,其零件重量輕、剛度好,並且板料經過塑性變形後,金屬內部的組織結構得到改善,使沖壓件強度有所提高。
⑵沖壓件具有較高的尺寸精度,同模件尺寸均勻一致,有較好的互換性。不需要進一步機械加工即可滿足一般的裝配和使用要求。
⑶沖壓件在沖壓過程中,由於材料的表面不受破壞,故有較好的表面質量,外觀光滑美觀,這為表面噴漆、電鍍、磷化及其他表面處理提供了方便條件。

沖壓件是藉助於常規或專用沖壓設備的動力,使板料在模具里直接受到變形力並進行變形,從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產品零件的生產技術。板料,模具和設備是沖壓加工的三要素。沖壓加工是一種金屬冷變形加工方法。所以,被稱之為冷沖壓或板料沖壓,簡稱沖壓。它是金屬塑性加工(或壓力加工)的主要方法之一,也隸屬於材料成型工程技術。
環球的鋼材中,有50~60%是板材製成的,此中大部分是經過沖壓榨成的成品。汽車的車身、散熱器片,汽鍋的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等但凡沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、辦公呆板、保管器皿等產品中,也有大量沖壓件。沖壓是高效的臨蓐舉措,採取復合模,異常是多工位級進模,可在一台壓力機上完成多道沖壓技術操作,完成材料的自動生成。生成速度快,休息時間長,臨蓐成本低,集體每分鍾可臨蓐數百件,受到許多加工廠的喜愛。
沖壓件與鑄件、鍛件斗勁,存在薄、勻、輕、強的特性。沖壓可制出此熟手徑難於製造的帶有增強筋、肋、盤曲或翻邊的工件,以提高其剛性。由於駁回粗糙模具,工件精度可達微米級,且精度高、規格一致,能夠沖壓出孔窩、凸台等。在實際生產中,常用與沖壓過程近似的工藝性試驗,如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能,以保證成品質量和高的合格率。
沖壓配備除了厚板用水壓機成形外,通常都採取凝滯壓力機。以今世高速多工位凝滯壓力機為焦點,設置裝備配置開卷、成品收集、保送等凝滯以及模具庫和快捷換模放置,並使用計算機法式管束,可組成高臨蓐率高的被動沖壓臨蓐線。在每分鍾臨蓐數十、數百件沖壓件的狀況下,在短暫功夫內完成沖壓、出件等工序,時常發生人身、配備和品質事變。因此,沖壓中的安全臨蓐是一個頗為緊要的題目。

1.沖壓時產生翻料、扭曲的原因
在級進模中,通過沖切沖壓件周邊余料的方法,來形成沖件的外形。沖件產生翻料、扭曲的主要原因為沖裁力的影響。沖裁時,由於沖裁間隙的存在,材料在凹模的一側受拉伸(材料向上翹曲),靠凸模側受壓縮。當用卸料板時,利用卸料板壓緊材料,防止凹模側的材料向上翹曲,此時,材料的受力狀況發生相應的改變。隨卸料板對其壓料力的增加,靠凸模側之材料受拉伸(壓縮力趨於減小),而凹模面上材料受壓縮(拉伸力趨於減小)。沖壓件的翻轉即由於凹模面上的材料受拉伸而致。所以沖裁時,壓住且壓緊材料是防止沖件產生翻料、扭曲的重點。
2.抑制沖壓件產生翻料、扭曲的方法
(1).合理的模具設計。在級進模中,下料順序的安排有可能影響到沖壓件成形的精度。針對沖壓件細小部位的下料,一般先安排較大面積之沖切下料,再安排較小面積的沖切下料,以減輕沖裁力對沖壓件成形的影響。
(2).壓住材料。克服傳統的模具設計結構,在卸料板上開出容料間隙(即模具閉合時,卸料板與凹模貼合,而容納材料處卸料板與凹模的間隙為材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,沖壓中卸料板運動平穩,而材料又可被壓緊。關鍵成形部位,卸料板一定做成鑲塊式結構,以方便解決長時間沖壓所導致卸料板壓料部位產生的磨(壓)損,而無法壓緊材料。
(3).增設強壓功能。即對卸料鑲塊壓料部加厚尺寸(正常的卸料鑲塊厚H+0.03mm),以增加對凹模側材料的壓力,從而抑制沖切時沖壓件產生翻料、扭曲變形。
(4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。這是減緩沖裁力的有效方法。減緩沖裁力,即可減輕對凹模側材料的拉伸力,從而達到抑制沖壓件產生翻料、扭曲的效果。
(5).日常模具生產中,應注意維護沖切凸、凹模刃口的鋒利度。當沖切刃口磨損時,材料所受拉應力將增大,從而沖壓件產生翻料、扭曲的趨向加大。
(6).沖裁間隙不合理或間隙不均也是產生沖壓件翻料、扭曲的原因,需加以克服。
3.生產中常見具體問題的處理
在日常生產中,會遇到沖孔尺寸偏大或偏小(有可能超出規格要求)以及與凸模尺寸相差較大的情形,除考慮成形凸、凹模的設計尺寸、加工精度及沖裁間隙等因素外,還應從以下幾個方面考慮去解決。
(1).沖切刃口磨損時,材料所受拉應力增大,沖壓件產生翻料、扭曲的趨向加大。產生翻料時,沖孔尺寸會趨小。
(2).對材料的強壓,使材料產生塑性變形,會導致沖孔尺寸趨大。而減輕強壓時,沖孔尺寸會趨小。
(3).凸模刃口端部形狀。如端部修出斜面或弧形,由於沖裁力減緩,沖件不易產生翻料、扭曲,因此,沖孔尺寸會趨大。而凸模端部為平面(無斜面或弧形)時,沖孔尺寸相對會趨小。
在具體的生產實踐中,應針對具體問題作具體分析,從而找出解決問題的方法。
以上主要介紹了沖裁時,沖件產生翻料、扭曲的原因及解決對策。

注意事項:
1. 半自動和手動沖床必須安裝雙手制動開關,嚴禁腳踏或單手啟動開關沖壓。
2. 高沖調好機後,正常沖壓後,關閉隔音箱(產品8065邊檢邊包裝情況除外)。
3. 連續沖壓時,員工不能在沖床1M以內用手拿取產品。
4. 技術員上模調機時,只能一個人調試,不要兩個人去調試。
5. 技術員調機送料,只能在機台外,距離不低於1M。
6. 架模時一定要鎖緊螺絲,4小時要停機檢查螺絲是否松動。
7. 當模具在生產過程中出現問題不需要卸模,直接在機床上維修時,必先關掉注塑機電源並在電源盒上掛上正在維修標示牌才可實施修模。
8. 所有工具用完後全部歸還到工具箱,不能放在機台上,以免工具滑落傷到人。
9. 機台不生產時,要及時切掉電源。
10. 短小工件時,要用專門工具,不得用手直接送料或取件。
11. 生產者站立要恰當,手和頭部應與沖床保持一定的距離,並時刻注意沖床動作,嚴禁與他人閑談。
12. 生產時操作員、修模員嚴禁把手伸入模具內作業。
13.作業員在安裝吸風機時,嚴禁把手伸到電機上打掃廢料 。
14. 上班時嚴禁穿拖鞋,以免車間模具、鐵塊等砸到腳。班長、鉗工、修模員上班時必須穿勞保鞋;
15. 男作業員嚴禁留長發,女作業員長發要盤起來,以免長發捲入飛輪內。
16. 白電油、酒精、清洗劑等其它油類要注意防火。
17. 材料、廢料和模具裝箱時需帶手套作業,以免劃傷手。
18. 有油質時須及時清理,以免地滑摔交。
19. 鑽銑床時嚴禁帶手套;在使用磨床時要帶口罩和眼睛防護罩,保護好自己。
20. 注意拖拉模具以防掉落地上(要把平板車放到最低才能拉運模具)。
21. 嚴禁非電工人員接電與維修機器。
22. 嚴禁風槍對准人吹,易傷到眼睛。
23. 操作員需帶上耳塞。
24. 發現機台異常時先關掉電源再及時找當班技術員處理,不能擅自處理。
25. 新進員工第一天上班時,組長一定要給他講解好安全操作規范,第一個星期每天學習一次安全操作規程。
26. 調機時,一定要將機台調至單動,嚴禁打連動排料帶。
27. 電閘下面不能存放任何易燃、易爆物品。
28. 作業員嚴禁在車間內追追打打,以免摔交、碰倒產品或撞傷自己。
29. 按照設備點檢卡上的檢查內容進行設備檢查,特別注意沖床的導向和制動裝置運轉是否正常,單沖和連沖功能分明。
30. 在小沖床(10T)上安裝模具時,先松開導軌的鎖緊裝置,安裝上下模,然後調節導軌行程,直至符合要求並鎖緊緊固裝置,另在高沖上架模時,必須打到單沖行程,鎖緊上模後,下模在油壓鎖模後鎖緊,生產前再作一次檢查。·
31. 排料或手工單個送取胚料時,必須使用專用的工具(鉗子、鉤子),嚴禁徒手送、取胚料。單開關要傷手,要雙開關。機台不能漏油,否則會掉下來。電源不要外露,危險。
32. 沖壓鐵片時要戴手套,精神集中,否則傷手。
33. 工作中,先檢查設備運轉有無異常,如單、連沖不分明、操作不靈或電器故障,要立即停機及時找當班技術員處理。
34. 沖床嚴禁使用腳踏開關,機台原配有的全部拆掉。
35. 清理、檢查設備時,必須切斷電源後操作。
36. 切斷電源,清理、擦洗工作檯面,拆下模具保養入庫,每周一定時檢查潤滑系統油料。

C. 如圖:S形掛鉤 沖壓成型怎樣設計模具

沖壓模具不好做,用手工治具彎線會更簡單

D. 沖壓模具設計步驟是

1。首先有電子檔的要對圖,看與紙面是否一致。就不明確的地方與客戶溝通,包括接刀口、回尖角答、折彎內角R等。
2。然後放工差,例如5+0.05/-0的孔就改到5.04
3。然後展開,排樣或者排工程,畫出工序圖或者排樣圖。
4。畫上模板、模座,並訂購鋼材。
5。完成所有設計
6。給領導審查
7。根據領導意見進行修改
8。拆零件、標注尺寸,加工說明等。
9。列印、簽字、發圖

E. 帶式輸送機傳動裝置畢業設計的每一步驟做簡要說明(怎麼完成)。

參考如下: 機械設計基礎課程設計任務書………………………………. 題目名稱帶式運輸機傳動裝置 學生學院 專業班級 姓 名 學 號 一、課程設計的內容設計一帶式運輸機傳動裝置(見圖1)。設計內容應包括:傳動裝置的總體設計;傳動零件、軸、軸承、聯軸器等的設計計算和選擇;減速器裝配圖和零件工作圖設計;設計計算說明書的編寫。圖2為參考傳動方案。 二、課程設計的要求與數據已知條件: 1.運輸帶工作拉力: F = 2.6 kN; 2.運輸帶工作速度: v = 2.0 m/s; 3.捲筒直徑: D = 320 mm; 4.使用壽命: 8年; 5.工作情況:兩班制,連續單向運轉,載荷較平穩; 6.製造條件及生產批量:一般機械廠製造,小批量。三、課程設計應完成的工作1.減速器裝配圖1張;2.零件工作圖 2張(軸、齒輪各1張);3.設計說明書 1份。四、課程設計進程安排序號設計各階段內容地點起止日期一設計准備: 明確設計任務;准備設計資料和繪圖用具教1-201第18周一二傳動裝置的總體設計: 擬定傳動方案;選擇電動機;計算傳動裝置運動和動力參數傳動零件設計計算:帶傳動、齒輪傳動主要參數的設計計算教1-201第18周一至第18周二 三減速器裝配草圖設計: 初繪減速器裝配草圖;軸系部件的結構設計;軸、軸承、鍵聯接等的強度計算;減速器箱體及附件的設計教1-201第18周二至第19周一四完成減速器裝配圖: 教1-201第19周二至第20周一五零件工作圖設計教1-201第20周周二六整理和編寫設計計算說明書教1-201第20周周三至周四七課程設計答辯工字2-617第20周五五、應收集的資料及主要參考文獻1 孫桓, 陳作模. 機械原理[M]. 北京:高等教育出版社,2001.2 濮良貴, 紀名剛. 機械設計[M]. 北京:高等教育出版社,2001.3 王昆, 何小柏, 汪信遠. 機械設計/機械設計基礎課程設計[M]. 北京:高等教育出版社,1995.4 機械制圖、機械設計手冊等書籍。發出任務書日期: 年 月 日 指導教師簽名: 計劃完成日期: 年 月 日 基層教學單位責任人簽章:主管院長簽章:目錄一、傳動方案的擬定及說明………………………………….3二、電動機的選擇…………………………………………….3三、計算傳動裝置的運動和動力參數……………………….4四、傳動件的設計計算………………………………………..6五、軸的設計計算…………………………………………….15六、滾動軸承的選擇及計算………………………………….23七、鍵聯接的選擇及校核計算……………………………….26八、高速軸的疲勞強度校核……………………………….….27九、鑄件減速器機體結構尺寸計算表及附件的選擇…..........30十、潤滑與密封方式的選擇、潤滑劑的選擇……………….31參考資料目錄

F. 跪求機械原理課程設計沖壓成型機的設計方案,要原創的,具體要求在下面

你是哪個大學的?怎麼這題目跟我當初的題目一模一樣?
看小兄弟你還有想找別人代做的意思?
態度不端正,不得行啊!
給你提個建議:你去參考牛頭刨的機構和彎曲壓力機的機構,還有可以通過齒輪齒條傳動來實現,方法很多,自己好好動動腦筋。
我想會做的人都不會簡你這閑事來做。除非是專業搞這些的。
我現在是老師了,批判你幾句理直氣壯。

G. 沖壓機構及送料機構設計

第一節 沖床沖壓機構、送料機構及傳動系統的設計
一、 設計題目
設計沖制薄壁零件沖床的沖壓機構、送料機構及其傳動系統。沖床的工藝動作如圖5—1a)所示,上模先以比較大的速度接近坯料,然後以勻速進行拉延成型工作,此後上模繼續下行將成品推出型腔,最後快速返回。上模退出下模以後,送料機構從側面將坯料送至待加工位置,完成一個工作循環。

(a) (b) (c)
圖5—1 沖床工藝動作與上模運動、受力情況
要求設計能使上模按上述運動要求加工零件的沖壓機構和從側面將坯料推送至下模上方的送料機構,以及沖床的傳動系統,並繪制減速器裝配圖。
二、 原始數據與設計要求
1.動力源是電動機,下模固定,上模作上下往復直線運動,其大致運動規律如圖b)所示,具有快速下沉、等速工作進給和快速返回的特性;
2.機構應具有較好的傳力性能,特別是工作段的壓力角應盡可能小;傳動角γ大於或等於許用傳動角[γ]=40o;
3.上模到達工作段之前,送料機構已將坯料送至待加工位置(下模上方);
4.生產率約每分鍾70件;
5.上模的工作段長度l=30~100mm,對應曲柄轉角0=(1/3~1/2)π;上模總行程長度必須大於工作段長度的兩倍以上;
6.上模在一個運動循環內的受力如圖c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他階段所受的阻力F1=50N;
7.行程速比系數K≥1.5;
8.送料距離H=60~250mm;
9.機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
若對機構進行運動和動力分析,為方便起見,其所需參數值建議如下選取:
1)設連桿機構中各構件均為等截面均質桿,其質心在桿長的中點,而曲柄的質心則與回轉軸線重合;
2)設各構件的質量按每米40kg計算,繞質心的轉動慣量按每米2kg·m2計算;
3)轉動滑塊的質量和轉動慣量忽略不計,移動滑塊的質量設為36kg;
6)傳動裝置的等效轉動慣量(以曲柄為等效構件)設為30kg·m2;
7) 機器運轉不均勻系數δ不超過0.05。
三、 傳動系統方案設計
沖床傳動系統如圖5-2所示。電動機轉速經帶傳動、齒輪傳動降低後驅動機器主軸運轉。原動機為三相交流非同步電動機,其同步轉速選為1500r/min,可選用如下型號:
電機型號 額定功率(kw) 額定轉速(r/min)
Y100L2—4 3.0 1420
Y112M—4 4.0 1440
Y132S—4 5.5 1440
由生產率可知主軸轉速約為70r/min,若電動機暫選為Y112M—4,則傳動系統總傳動比約為。取帶傳動的傳動比ib=2,則齒輪減速器的傳動比ig=10.285,故可選用兩級齒輪減速器。圖5—2 沖床傳動系統
四、 執行機構運動方案設計及討論
該沖壓機械包含兩個執行機構,即沖壓機構和送料機構。沖壓機構的主動件是曲柄,從動件(執行構件)為滑塊(上模),行程中有等速運動段(稱工作段),並具有急回特性;機構還應有較好的動力特性。要滿足這些要求,用單一的基本機構如偏置曲柄滑塊機構是難以實現的。因此,需要將幾個基本機構恰當地組合在一起來滿足上述要求。送料機構要求作間歇送進,比較簡單。實現上述要求的機構組合方案可以有許多種。下面介紹幾個較為合理的方案。
1.齒輪—連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—3所示,沖壓機構採用了有兩個自由度的雙曲柄七桿機構,用齒輪副將其封閉為一個自由度。恰當地選擇點C的軌跡和確定構件尺寸,可保證機構具有急回運動和工作段近於勻速的特性,並使壓力角盡可能小。
送料機構是由凸輪機構和連桿機構串聯組成的,按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律,使其能在預定時間將工件推送至待加工位置。設計時,若使lOG<lOH ,可減小凸輪尺寸。

圖5—3 沖床機構方案之一 圖5—4沖床機構方案之二
2.導桿—搖桿滑塊沖壓機構和凸輪送料機構
如圖5—4所示,沖壓機構是在導桿機構的基礎上,串聯一個搖桿滑塊機構組合而成的。導桿機構按給定的行程速比系數設計,它和搖桿滑塊機構組合可達到工作段近於勻速的要求。適當選擇導路位置,可使工作段壓力角較小。
送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連。按機構運動循環圖可確定凸輪推程運動角和從動件的運動規律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
3.六連桿沖壓機構和凸輪—連桿送料機構
如圖5—5所示,沖壓機構是由鉸鏈四桿機構和搖桿滑塊機構串聯組合而成的。四桿機構可按行程速比系數用圖解法設計,然後選擇連桿長lEF及導路位置,按工作段近於勻速的要求確定鉸鏈點E的位置。若尺寸選擇適當,可使執行構件在工作段中運動時機構的傳動角γ滿足要求,壓力角較小。
凸輪送料機構的凸輪軸通過齒輪機構與曲柄軸相連,若按機構運動循環圖確定凸輪轉角及其從動件的運動規律,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。設計時,使lIH<lIR,則可減小凸輪尺寸。

圖5—5沖床機構方案之三 圖5—6沖床機構方案之四
4.凸輪—連桿沖壓機構和齒輪—連桿送料機構
如圖5—6所示,沖壓機構是由凸輪—連桿機構組合,依據滑塊D的運動要求,確定固定凸輪的輪廓曲線。
送料機構是由曲柄搖桿扇形齒輪與齒條機構串聯而成,若按機構運動循環圖確定曲柄搖桿機構的尺寸,則機構可在預定時間將工件送至待加工位置。
選擇方案時,應著重考慮下述幾個方面:
1)所選方案是否能滿足要求的性能指標;
2)結構是否簡單、緊湊;
3)製造是否方便,成本可否降低。
經過分析論證,方案1是四個方案中最為合理的方案,下面就對其進行設計。
五、 沖壓機構設計
由方案1圖5—3可知,沖壓機構是由七桿機構和齒輪機構組合而成。由組合機構的設計可知,為了使曲柄AB回轉一周,C點完成一個循環,兩齒輪齒數比Z1/Z2應等於1。這樣,沖壓機構設計就分解為七桿機構和齒輪機構的設計。
1.七桿機構的設計
設計七桿機構可用解析法。首先根據對執行構件(滑塊F)提出的運動特性和動力特性要求選定與滑塊相連的連桿長度CF,並選定能實現上述要求的點C的軌跡,然後按導向兩桿組法設計五連桿機構ABCDE的尺寸。
設計此七桿機構也可用實驗法,現說明如下。
如圖5—7所示,要求AB、DE均為曲柄,兩者轉速相同,轉向相反,而且曲柄在角度的范圍內轉動時,從動件滑塊在l=60mm范圍內等速移動,且其行程H=150mm。圖5—7 七桿機構的設計

1)任作一直線,作為滑塊導路,在其上取長為l的線段,並將其等分,得分點F1、F2、…、Fn(取n=5)。
2)選取lCF為半徑,以Fi各點為圓心作弧得K1、K2、…、K5。
3)選取lDE為半徑,在適當位置上作圓,在圓上取圓心角為的弧長,將其與l對應等分,得分點D1、D2、…、D5。
4)選取lDC為半徑,以Di為圓心作弧,與K1、K2、…、K5對應交於C1、C2、…、C5。
5)取lBC為半徑,以Ci為圓心作弧,得L1、L2、…、L5。
6)在透明白紙上作適量同心圓弧。由圓心引5條射線等分(射線間夾角為)。
7)將作好圖的透明紙覆在Li曲線族上移動,找出對應交點B1、B2、…、B5,便得曲柄長lAB及鉸鏈中心A的位置。
8)檢查是否存在曲柄及兩曲柄轉向是否相反。同樣,可以先選定lAB長度,確定lDE和鉸鏈中心E的位置。也可以先選定lAB、lDE和A、E點位置,其方法與上述相同。
用上述方法設計得機構尺寸如下:
lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A點與導路的垂直距離為162mm,E點與導路的垂直距離為223mm。
2.齒輪機構設計
此齒輪機構的中心距a=200mm,模數m=5mm,採用標準直齒圓柱齒輪傳動,Z1=Z2=40,ha*=1.0。
六、 七桿機構的運動和動力分析
用圖解法對此機構進行運動和動力分析。將曲柄AB的運動一周360o分為12等份,得分點B1、B2、…、B12,針對曲柄每一位置,求得C點的位置,從而得C點的軌跡,然後逐個位置分析滑塊F的速度和加速度,並畫出速度線圖,以分析是否滿足設計要求。
圖5—8是沖壓機構執行構件速度與C點軌跡的對應關系圖,顯然,滑塊在F4~F8這段近似等速,而這個速度值約為工作行程最大速度的40%。該機構的行程速比系數為

故此機構滿足運動要求。圖5-8 七桿機構的運動和動力分析
在進行機構動力分析時,先依據在工作段所受的阻力F0=5000N,並認為在工作段內為常數,然後求得加於曲柄AB的平衡力矩Mb,並與曲柄角速度相乘,獲得工作段的功率;計入各傳動的效率,求得所需電動機的功率為5.3KW,故所確定的電動機型號Y132S—4(額定功率為5.5KW)滿足要求。(動力分析具體過程及結果略)。
七、 機構運動循環圖
依據沖壓機構分析結果以及對送料機構的要求,可繪制機構運動循環圖(如圖5—9所示)。當主動件AB由初始位置(沖頭位於上極限點)轉過角(=90o)時,沖頭快速接近坯料;又當曲柄由轉到(=210o)時,沖頭近似等速向下沖壓坯料;當曲柄由轉到(=240o)時,沖頭繼續向下運動,將工件推出型腔;當曲柄由轉到(=285o)時,沖頭恰好退出下模,最後回到初始位置,完成一個循環。送料機構的送料動作,只能在沖頭退出下模到沖頭又一次接觸工件的范圍內進行。故送料凸輪在曲柄AB由300o轉到390o完成升程,而曲柄AB由390o轉到480o完成回程。

圖5-9 機構運動循環圖
七、送料機構設計
送料機構是由擺動從動件盤形凸輪機構與搖桿滑塊機構串聯而成,設計時,應先確定搖桿滑塊機構的尺寸,然後再設計凸輪機構。
1.四桿機構設計
依據滑塊的行程要求以及沖壓機構的尺寸限制,選取此機構尺寸如下:
LRH=100mm,LOH=240mm,O點到滑塊RK導路的垂直距離=300mm,送料距離取為250mm時,搖桿擺角應為45.24o。
2.凸輪機構設計
為了縮小凸輪尺寸,擺桿的行程應小AB,故取,最大擺角為22.62o。因凸輪速度不高,故升程和回程皆選等速運動規律。因凸輪與齒輪2固聯,故其等速轉動。用作圖法設計凸輪輪廓,取基圓半徑r0=50mm,滾子半徑rT=15mm。
八、調速飛輪設計
等效驅動力矩Md、等效阻力矩Mr和等效轉動慣量皆為曲柄轉角的函數,畫出三者的變化曲線,然後用圖解法求出飛輪轉動慣量JF。
九、帶傳動設計
採用普通V帶傳動。已知:動力機為Y132S-4非同步電動機,電動機額定功率P=5.5KW ,滿載轉速n1=1440rpm ,傳動比i=2, 兩班制工作。
(1)計算設計功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情況系數KA =1.4

(2)選擇帶型 由[6]中的圖6-10初步選用A型帶
(3)選取帶輪基準直徑 由[6]中的表6-7選取小帶輪基準直徑
由[6]中的表6-8取直徑系列值取大帶輪基準直徑:
(4)驗算帶速V
在(5~25m/s) 范圍內,帶速合適。
(5)確定中心a和帶的基準長度
在 范圍內初選中心距
初定帶長
查[6]中的表6-2 選取A型帶的標准基準長度
求實際中心距
取中心距為500mm。
(6)驗算小帶輪包角
包角合適
(7)確定帶的根數Z
查表得
取Z=3根
(8)確定初拉力
單根普通V帶的初拉力
(9)計算帶輪軸所受壓力


(10)帶傳動的結構設計(略)
十、齒輪傳動設計
齒輪減速器的傳動比為ig=10.285,採用標准得雙級圓柱齒輪減速器,其代號為
ZLY-112-10-1。


第二節 棒料校直機執行機構與傳動系統設計
一、設計題目
棒料校直是機械零件加工前的一道准備工序。若棒料彎曲,就要用大棒料才能加工出一個小零件,如圖5-10所示,材料利用率不高,經濟性差。故在加工零件前需將棒料校直。現要求設計一短棒料校直機。確定機構運動方案並進行執行機構與傳動系統的設計。

圖5-10 待校直的彎曲棒料
二、設計數據與要求
需校直的棒料材料為45鋼,棒料校直機其他原始設計數據如表5-1所示。
表5-1 棒料校直機原始設計數據
參數

分組 直徑d2
(mm) 長度L
(mm) 校直前最大麴率半徑ρ
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直時轉數
(轉) 生產率
(根/分)
1 15 100 500 1.0 5 150
2 18 100 400 1.2 4 120
3 22 100 300 1.4 3 100
4 25 100 200 1.5 2 80
註:室內工作,希望沖擊振動小;原動機為三相交流電動機,使用期限為10年,每年工作300天,每天工作16小時,每半年作一次保養,大修期為3年。

三、工作原理的確定
1) 用平面壓板搓滾棒料校直(圖5-11)。此方法的優點是簡單易行,缺點是因材料的回彈,材料校得不很直。
2) 用槽壓板搓滾棒料校直。考慮到「糾枉必須過正」,故將靜搓板作成帶槽的形狀,動、靜搓板的橫截面作成圖5-12所示形狀。用這種方法既可能將彎的棒料校直,但也可能將直的棒料弄彎了,不很理想。
3) 用壓桿校直。設計一個類似於圖5-13所示的機械裝置,通過一電動機,一方面讓棒料回轉,另一方面通過凸輪使壓桿的壓下量逐漸減小,以達到校直的目的。其優點是可將棒料校得很直;缺點是生產率低,裝卸棒料需停車。
4) 用斜槽壓板搓滾校直。靜搓板的縱截面形狀如圖5-14所示,其槽深是由深變淺而最後消失。其工作原理與上一方案使壓下量逐漸減小是相同的,故也能將棒料校得很直。其缺點是動搓板作往復運動,有空程,生產效率不夠高。雖可利用如圖所示的偏置曲柄滑塊機構的急回作用,來減少空程損失,但因動搓板質量大,又作往復運動,其所產生的慣性力不易平衡,限制了機器運轉速度的提高,故生產率仍不理想。
5) 行星式搓滾校直。如圖5-15所示,其動搓板變成了滾子1,作連續回轉運動,靜搓板變成弧形構件3,其上開的槽也是由深變淺而最後消失。這種方案不僅能將棒料校得很直,而且自動化程度和生產率高,所以最後確定採用此工作原理。圖5-11平面壓板搓滾棒料校直 圖5-12 槽壓板搓滾棒料校直

圖5-13 壓桿校直

圖5-14 斜槽壓板搓滾校直 圖5-15 行星式搓滾校直

四、執行機構運動方案的擬定
行星式棒料校直機有兩個執行構件,即動搓板滾子和送料滑塊。動搓板滾子的運動為單方向等速連續轉動,可將其直接裝在機器主軸上。送料滑塊的運動為往復移動。圖5-16給出了兩種送料機構方案,其中圖a)為曲柄搖桿機構與齒輪、齒條機構組合,圖b)為擺動推桿盤形凸輪機構與導桿滑塊機構的組合,曲柄(或凸輪)每轉一周送出一根棒料。由於凸輪機構能使送料機構的動作和搓板滾子的運動能更好的協調,故圖b)的執行機構運動方案優於圖a),下面設計計算針對圖b)方案進行。


a) b)
圖5-16 行星式棒料校直機執行機構運動方案

五、傳動系統運動方案的擬定
初步擬定的傳動方案如圖5-17所示。驅使動搓板滾子1轉動的為主傳動鏈,為提高其傳動效率,主傳動鏈應盡可能簡短,而且還要求沖擊振動小,故圖中採用了一級帶傳動和一級齒輪傳動。傳動鏈的第一級採用帶傳動有下列優點:電動機的布置較自由,電動機的安裝精度要求較低,帶傳動有緩沖減振和過載保安作用。
圖5-17 行星式棒料校直機傳動方案

六、執行機構設計
由於動搓板滾子1直接裝在機器主軸上,只有執行構件,沒有執行機構,故只需對送料機構進行設計。對於圖5-16b)所示得運動方案,送料機構的設計,實際上就是擺動推桿盤狀凸輪機構的設計。
凸輪軸的轉動是由滾子軸(傳動主軸)的轉動經過齒輪機構傳動減速而得到的。下面來討論滾子軸與凸輪軸間的傳動比應如何確定。
應注意在校直棒料時,不允許兩根棒料同時進入校直區,否則將因兩根棒料的相互干擾,可能一根棒料也未被校直。所以一定要待前一根棒料退出落下後,後一根棒料才能進入校直區。
設滾子1的直徑,棒料的直徑為,校直區的工作角為,從棒料進入到退出工作區,滾子1的轉角為。因在棒料校直時的運動狀態跟行星輪系傳動一樣,弧形搓板相當於固定的內齒輪,其內經為,角相當於行星架的轉角,根據周轉輪系的計算式,即可求得滾子1的相應轉角,即


設已確定為了校直棒料,棒料需在校直區轉過的轉數為,校直區的工作角為,則滾子1的直徑,可由下式確定:

為了保證不出現兩根棒料同時在校直區的現象,應在滾子1轉過角度時,送料凸輪4才轉一轉,由此可定出齒輪的傳動比為

圖中採用了一級齒輪減速(輪為過輪,用它主要是為了協調中心距)。若一級齒輪減速不能滿足要求時,可考慮用二級或三級齒輪減速。
對於第一組數據,並設校直區的工作角為=1200,則由上面公式可求得滾子1的直徑=240mm,滾子1的轉角為=2550,故取1=2600,從而求得齒輪的傳動比為ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。
送料滑塊應將棒料推送到A點,設推送距離對應的圓心角為300,則可求得滑塊行程約為120mm,若取擺桿長lCF=400mm,則其擺角為17.25o。
確定推桿運動規律,設計凸輪輪廓曲線(略)。
七、傳動系統設計
原動機選為Y100L2-4非同步電動機,電動機額定功率P=3KW ,滿載轉速n=1420rpm,則傳動系統的總傳動比為i=n/n1,其中n1為滾子1的轉速。對於第一組數據,n1=2600×150/3600 =108.3,總傳動比為i=13.11,若取帶傳動的傳動比為ib=3.0,則齒輪減速器的傳動比為ig=13.11/3.0=4.3,故採用單級斜齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動和單級斜齒圓柱齒輪減速器的設計(略)。

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