A. 带式输送机的设计步骤
得加减速器,还得选电机,尽量选标准件
B. 冲压件制造流程
冲压件制造流程:
1.根据材质、产品结构等确定变形补偿量。
2.根据补偿量设计模具冲压出成品或半成品。
3.加工半成品至成品。
4.不良现象包括裂纹、起皱、拉伤、厚度不均、不成型等。
攻牙及螺纹加工:
1.内螺纹先钻底孔直径及深度(底孔尺寸根据螺纹规格确定尺寸);外螺纹先加工外圆至螺纹大径尺寸(根据螺纹规格确定尺寸)。
2.加工螺纹:内螺纹用相应等级的丝锥攻丝;外螺纹用螺纹刀车削或板牙套丝即可。
3.不良现象包括丝乱扣、尺寸不统一、螺纹规检验不合格等。
附:材料主要根据使用要求选用铜、铝、低碳钢等变形抗力低、塑性好、延展性好的金属或非金属。
冲压件是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工),合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
冲压件主要是将金属或非金属板料,借助压力机的压力,通过冲压模具冲压加工成形的,它主要有以下特点:
⑴ 冲压件是在材料消耗不大的前提下,经冲压制造出来的,其零件重量轻、刚度好,并且板料经过塑性变形后,金属内部的组织结构得到改善,使冲压件强度有所提高。
⑵冲压件具有较高的尺寸精度,同模件尺寸均匀一致,有较好的互换性。不需要进一步机械加工即可满足一般的装配和使用要求。
⑶冲压件在冲压过程中,由于材料的表面不受破坏,故有较好的表面质量,外观光滑美观,这为表面喷漆、电镀、磷化及其他表面处理提供了方便条件。
冲压件是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以,被称之为冷冲压或板料冲压,简称冲压。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也隶属于材料成型工程技术。
环球的钢材中,有50~60%是板材制成的,此中大部分是经过冲压榨成的成品。汽车的车身、散热器片,汽锅的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等但凡冲压加工的。仪器仪表、家用电器、办公呆板、保管器皿等产品中,也有大量冲压件。冲压是高效的临蓐举措,采取复合模,异常是多工位级进模,可在一台压力机上完成多道冲压技术操作,完成材料的自动生成。生成速度快,休息时间长,临蓐成本低,集体每分钟可临蓐数百件,受到许多加工厂的喜爱。
冲压件与铸件、锻件斗劲,存在薄、匀、轻、强的特性。冲压可制出此熟手径难于制造的带有增强筋、肋、盘曲或翻边的工件,以提高其刚性。由于驳回粗糙模具,工件精度可达微米级,且精度高、规格一致,能够冲压出孔窝、凸台等。在实际生产中,常用与冲压过程近似的工艺性试验,如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能,以保证成品质量和高的合格率。
冲压配备除了厚板用水压机成形外,通常都采取凝滞压力机。以今世高速多工位凝滞压力机为焦点,设置装备配置开卷、成品收集、保送等凝滞以及模具库和快捷换模放置,并使用计算机法式管束,可组成高临蓐率高的被动冲压临蓐线。在每分钟临蓐数十、数百件冲压件的状况下,在短暂功夫内完成冲压、出件等工序,时常发生人身、配备和品质事变。因此,冲压中的安全临蓐是一个颇为紧要的题目。
1.冲压时产生翻料、扭曲的原因
在级进模中,通过冲切冲压件周边余料的方法,来形成冲件的外形。冲件产生翻料、扭曲的主要原因为冲裁力的影响。冲裁时,由于冲裁间隙的存在,材料在凹模的一侧受拉伸(材料向上翘曲),靠凸模侧受压缩。当用卸料板时,利用卸料板压紧材料,防止凹模侧的材料向上翘曲,此时,材料的受力状况发生相应的改变。随卸料板对其压料力的增加,靠凸模侧之材料受拉伸(压缩力趋于减小),而凹模面上材料受压缩(拉伸力趋于减小)。冲压件的翻转即由于凹模面上的材料受拉伸而致。所以冲裁时,压住且压紧材料是防止冲件产生翻料、扭曲的重点。
2.抑制冲压件产生翻料、扭曲的方法
(1).合理的模具设计。在级进模中,下料顺序的安排有可能影响到冲压件成形的精度。针对冲压件细小部位的下料,一般先安排较大面积之冲切下料,再安排较小面积的冲切下料,以减轻冲裁力对冲压件成形的影响。
(2).压住材料。克服传统的模具设计结构,在卸料板上开出容料间隙(即模具闭合时,卸料板与凹模贴合,而容纳材料处卸料板与凹模的间隙为材料厚t-0.03~0.05mm)。如此,冲压中卸料板运动平稳,而材料又可被压紧。关键成形部位,卸料板一定做成镶块式结构,以方便解决长时间冲压所导致卸料板压料部位产生的磨(压)损,而无法压紧材料。
(3).增设强压功能。即对卸料镶块压料部加厚尺寸(正常的卸料镶块厚H+0.03mm),以增加对凹模侧材料的压力,从而抑制冲切时冲压件产生翻料、扭曲变形。
(4).凸模刃口端部修出斜面或弧形。这是减缓冲裁力的有效方法。减缓冲裁力,即可减轻对凹模侧材料的拉伸力,从而达到抑制冲压件产生翻料、扭曲的效果。
(5).日常模具生产中,应注意维护冲切凸、凹模刃口的锋利度。当冲切刃口磨损时,材料所受拉应力将增大,从而冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。
(6).冲裁间隙不合理或间隙不均也是产生冲压件翻料、扭曲的原因,需加以克服。
3.生产中常见具体问题的处理
在日常生产中,会遇到冲孔尺寸偏大或偏小(有可能超出规格要求)以及与凸模尺寸相差较大的情形,除考虑成形凸、凹模的设计尺寸、加工精度及冲裁间隙等因素外,还应从以下几个方面考虑去解决。
(1).冲切刃口磨损时,材料所受拉应力增大,冲压件产生翻料、扭曲的趋向加大。产生翻料时,冲孔尺寸会趋小。
(2).对材料的强压,使材料产生塑性变形,会导致冲孔尺寸趋大。而减轻强压时,冲孔尺寸会趋小。
(3).凸模刃口端部形状。如端部修出斜面或弧形,由于冲裁力减缓,冲件不易产生翻料、扭曲,因此,冲孔尺寸会趋大。而凸模端部为平面(无斜面或弧形)时,冲孔尺寸相对会趋小。
在具体的生产实践中,应针对具体问题作具体分析,从而找出解决问题的方法。
以上主要介绍了冲裁时,冲件产生翻料、扭曲的原因及解决对策。
注意事项:
1. 半自动和手动冲床必须安装双手制动开关,严禁脚踏或单手启动开关冲压。
2. 高冲调好机后,正常冲压后,关闭隔音箱(产品8065边检边包装情况除外)。
3. 连续冲压时,员工不能在冲床1M以内用手拿取产品。
4. 技术员上模调机时,只能一个人调试,不要两个人去调试。
5. 技术员调机送料,只能在机台外,距离不低于1M。
6. 架模时一定要锁紧螺丝,4小时要停机检查螺丝是否松动。
7. 当模具在生产过程中出现问题不需要卸模,直接在机床上维修时,必先关掉注塑机电源并在电源盒上挂上正在维修标示牌才可实施修模。
8. 所有工具用完后全部归还到工具箱,不能放在机台上,以免工具滑落伤到人。
9. 机台不生产时,要及时切掉电源。
10. 短小工件时,要用专门工具,不得用手直接送料或取件。
11. 生产者站立要恰当,手和头部应与冲床保持一定的距离,并时刻注意冲床动作,严禁与他人闲谈。
12. 生产时操作员、修模员严禁把手伸入模具内作业。
13.作业员在安装吸风机时,严禁把手伸到电机上打扫废料 。
14. 上班时严禁穿拖鞋,以免车间模具、铁块等砸到脚。班长、钳工、修模员上班时必须穿劳保鞋;
15. 男作业员严禁留长发,女作业员长发要盘起来,以免长发卷入飞轮内。
16. 白电油、酒精、清洗剂等其它油类要注意防火。
17. 材料、废料和模具装箱时需带手套作业,以免划伤手。
18. 有油质时须及时清理,以免地滑摔交。
19. 钻铣床时严禁带手套;在使用磨床时要带口罩和眼睛防护罩,保护好自己。
20. 注意拖拉模具以防掉落地上(要把平板车放到最低才能拉运模具)。
21. 严禁非电工人员接电与维修机器。
22. 严禁风枪对准人吹,易伤到眼睛。
23. 操作员需带上耳塞。
24. 发现机台异常时先关掉电源再及时找当班技术员处理,不能擅自处理。
25. 新进员工第一天上班时,组长一定要给他讲解好安全操作规范,第一个星期每天学习一次安全操作规程。
26. 调机时,一定要将机台调至单动,严禁打连动排料带。
27. 电闸下面不能存放任何易燃、易爆物品。
28. 作业员严禁在车间内追追打打,以免摔交、碰倒产品或撞伤自己。
29. 按照设备点检卡上的检查内容进行设备检查,特别注意冲床的导向和制动装置运转是否正常,单冲和连冲功能分明。
30. 在小冲床(10T)上安装模具时,先松开导轨的锁紧装置,安装上下模,然后调节导轨行程,直至符合要求并锁紧紧固装置,另在高冲上架模时,必须打到单冲行程,锁紧上模后,下模在油压锁模后锁紧,生产前再作一次检查。·
31. 排料或手工单个送取胚料时,必须使用专用的工具(钳子、钩子),严禁徒手送、取胚料。单开关要伤手,要双开关。机台不能漏油,否则会掉下来。电源不要外露,危险。
32. 冲压铁片时要戴手套,精神集中,否则伤手。
33. 工作中,先检查设备运转有无异常,如单、连冲不分明、操作不灵或电器故障,要立即停机及时找当班技术员处理。
34. 冲床严禁使用脚踏开关,机台原配有的全部拆掉。
35. 清理、检查设备时,必须切断电源后操作。
36. 切断电源,清理、擦洗工作台面,拆下模具保养入库,每周一定时检查润滑系统油料。
C. 如图:S形挂钩 冲压成型怎样设计模具
冲压模具不好做,用手工治具弯线会更简单
D. 冲压模具设计步骤是
1。首先有电子档的要对图,看与纸面是否一致。就不明确的地方与客户沟通,包括接刀口、回尖角答、折弯内角R等。
2。然后放工差,例如5+0.05/-0的孔就改到5.04
3。然后展开,排样或者排工程,画出工序图或者排样图。
4。画上模板、模座,并订购钢材。
5。完成所有设计
6。给领导审查
7。根据领导意见进行修改
8。拆零件、标注尺寸,加工说明等。
9。打印、签字、发图
E. 带式输送机传动装置毕业设计的每一步骤做简要说明(怎么完成)。
参考如下: 机械设计基础课程设计任务书………………………………. 题目名称带式运输机传动装置 学生学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容设计一带式运输机传动装置(见图1)。设计内容应包括:传动装置的总体设计;传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择;减速器装配图和零件工作图设计;设计计算说明书的编写。图2为参考传动方案。 二、课程设计的要求与数据已知条件: 1.运输带工作拉力: F = 2.6 kN; 2.运输带工作速度: v = 2.0 m/s; 3.卷筒直径: D = 320 mm; 4.使用寿命: 8年; 5.工作情况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳; 6.制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量。三、课程设计应完成的工作1.减速器装配图1张;2.零件工作图 2张(轴、齿轮各1张);3.设计说明书 1份。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期一设计准备: 明确设计任务;准备设计资料和绘图用具教1-201第18周一二传动装置的总体设计: 拟定传动方案;选择电动机;计算传动装置运动和动力参数传动零件设计计算:带传动、齿轮传动主要参数的设计计算教1-201第18周一至第18周二 三减速器装配草图设计: 初绘减速器装配草图;轴系部件的结构设计;轴、轴承、键联接等的强度计算;减速器箱体及附件的设计教1-201第18周二至第19周一四完成减速器装配图: 教1-201第19周二至第20周一五零件工作图设计教1-201第20周周二六整理和编写设计计算说明书教1-201第20周周三至周四七课程设计答辩工字2-617第20周五五、应收集的资料及主要参考文献1 孙桓, 陈作模. 机械原理[M]. 北京:高等教育出版社,2001.2 濮良贵, 纪名刚. 机械设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001.3 王昆, 何小柏, 汪信远. 机械设计/机械设计基础课程设计[M]. 北京:高等教育出版社,1995.4 机械制图、机械设计手册等书籍。发出任务书日期: 年 月 日 指导教师签名: 计划完成日期: 年 月 日 基层教学单位责任人签章:主管院长签章:目录一、传动方案的拟定及说明………………………………….3二、电动机的选择…………………………………………….3三、计算传动装置的运动和动力参数……………………….4四、传动件的设计计算………………………………………..6五、轴的设计计算…………………………………………….15六、滚动轴承的选择及计算………………………………….23七、键联接的选择及校核计算……………………………….26八、高速轴的疲劳强度校核……………………………….….27九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择…..........30十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择……………….31参考资料目录
F. 跪求机械原理课程设计冲压成型机的设计方案,要原创的,具体要求在下面
你是哪个大学的?怎么这题目跟我当初的题目一模一样?
看小兄弟你还有想找别人代做的意思?
态度不端正,不得行啊!
给你提个建议:你去参考牛头刨的机构和弯曲压力机的机构,还有可以通过齿轮齿条传动来实现,方法很多,自己好好动动脑筋。
我想会做的人都不会简你这闲事来做。除非是专业搞这些的。
我现在是老师了,批判你几句理直气壮。
G. 冲压机构及送料机构设计
第一节 冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计
一、 设计题目
设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a)所示,上模先以比较大的速度接近坯料,然后以匀速进行拉延成型工作,此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。
(a) (b) (c)
图5—1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况
要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构,以及冲床的传动系统,并绘制减速器装配图。
二、 原始数据与设计要求
1.动力源是电动机,下模固定,上模作上下往复直线运动,其大致运动规律如图b)所示,具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性;
2.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γ大于或等于许用传动角[γ]=40o;
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.生产率约每分钟70件;
5.上模的工作段长度l=30~100mm,对应曲柄转角0=(1/3~1/2)π;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c)所示,在工作段所受的阻力F0=5000N,在其他阶段所受的阻力F1=50N;
7.行程速比系数K≥1.5;
8.送料距离H=60~250mm;
9.机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
若对机构进行运动和动力分析,为方便起见,其所需参数值建议如下选取:
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)设各构件的质量按每米40kg计算,绕质心的转动惯量按每米2kg·m2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;
6)传动装置的等效转动惯量(以曲柄为等效构件)设为30kg·m2;
7) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。
三、 传动系统方案设计
冲床传动系统如图5-2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机,其同步转速选为1500r/min,可选用如下型号:
电机型号 额定功率(kw) 额定转速(r/min)
Y100L2—4 3.0 1420
Y112M—4 4.0 1440
Y132S—4 5.5 1440
由生产率可知主轴转速约为70r/min,若电动机暂选为Y112M—4,则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比ib=2,则齿轮减速器的传动比ig=10.285,故可选用两级齿轮减速器。图5—2 冲床传动系统
四、 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。
1.齿轮—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
2.导杆—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。
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的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。
3.六连杆冲压机构和凸轮—连杆送料机构
如图5—5所示,冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的。四杆机构可按行程速比系数用图解法设计,然后选择连杆长lEF及导路位置,按工作段近于匀速的要求确定铰链点E的位置。若尺寸选择适当,可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角γ满足要求,压力角较小。
凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连,若按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。设计时,使lIH<lIR,则可减小凸轮尺寸。
图5—5冲床机构方案之三 图5—6冲床机构方案之四
4.凸轮—连杆冲压机构和齿轮—连杆送料机构
如图5—6所示,冲压机构是由凸轮—连杆机构组合,依据滑块D的运动要求,确定固定凸轮的轮廓曲线。
送料机构是由曲柄摇杆扇形齿轮与齿条机构串联而成,若按机构运动循环图确定曲柄摇杆机构的尺寸,则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。
选择方案时,应着重考虑下述几个方面:
1)所选方案是否能满足要求的性能指标;
2)结构是否简单、紧凑;
3)制造是否方便,成本可否降低。
经过分析论证,方案1是四个方案中最为合理的方案,下面就对其进行设计。
五、 冲压机构设计
由方案1图5—3可知,冲压机构是由七杆机构和齿轮机构组合而成。由组合机构的设计可知,为了使曲柄AB回转一周,C点完成一个循环,两齿轮齿数比Z1/Z2应等于1。这样,冲压机构设计就分解为七杆机构和齿轮机构的设计。
1.七杆机构的设计
设计七杆机构可用解析法。首先根据对执行构件(滑块F)提出的运动特性和动力特性要求选定与滑块相连的连杆长度CF,并选定能实现上述要求的点C的轨迹,然后按导向两杆组法设计五连杆机构ABCDE的尺寸。
设计此七杆机构也可用实验法,现说明如下。
如图5—7所示,要求AB、DE均为曲柄,两者转速相同,转向相反,而且曲柄在角度的范围内转动时,从动件滑块在l=60mm范围内等速移动,且其行程H=150mm。图5—7 七杆机构的设计
1)任作一直线,作为滑块导路,在其上取长为l的线段,并将其等分,得分点F1、F2、…、Fn(取n=5)。
2)选取lCF为半径,以Fi各点为圆心作弧得K1、K2、…、K5。
3)选取lDE为半径,在适当位置上作圆,在圆上取圆心角为的弧长,将其与l对应等分,得分点D1、D2、…、D5。
4)选取lDC为半径,以Di为圆心作弧,与K1、K2、…、K5对应交于C1、C2、…、C5。
5)取lBC为半径,以Ci为圆心作弧,得L1、L2、…、L5。
6)在透明白纸上作适量同心圆弧。由圆心引5条射线等分(射线间夹角为)。
7)将作好图的透明纸覆在Li曲线族上移动,找出对应交点B1、B2、…、B5,便得曲柄长lAB及铰链中心A的位置。
8)检查是否存在曲柄及两曲柄转向是否相反。同样,可以先选定lAB长度,确定lDE和铰链中心E的位置。也可以先选定lAB、lDE和A、E点位置,其方法与上述相同。
用上述方法设计得机构尺寸如下:
lAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm,A点与导路的垂直距离为162mm,E点与导路的垂直距离为223mm。
2.齿轮机构设计
此齿轮机构的中心距a=200mm,模数m=5mm,采用标准直齿圆柱齿轮传动,Z1=Z2=40,ha*=1.0。
六、 七杆机构的运动和动力分析
用图解法对此机构进行运动和动力分析。将曲柄AB的运动一周360o分为12等份,得分点B1、B2、…、B12,针对曲柄每一位置,求得C点的位置,从而得C点的轨迹,然后逐个位置分析滑块F的速度和加速度,并画出速度线图,以分析是否满足设计要求。
图5—8是冲压机构执行构件速度与C点轨迹的对应关系图,显然,滑块在F4~F8这段近似等速,而这个速度值约为工作行程最大速度的40%。该机构的行程速比系数为
故此机构满足运动要求。图5-8 七杆机构的运动和动力分析
在进行机构动力分析时,先依据在工作段所受的阻力F0=5000N,并认为在工作段内为常数,然后求得加于曲柄AB的平衡力矩Mb,并与曲柄角速度相乘,获得工作段的功率;计入各传动的效率,求得所需电动机的功率为5.3KW,故所确定的电动机型号Y132S—4(额定功率为5.5KW)满足要求。(动力分析具体过程及结果略)。
七、 机构运动循环图
依据冲压机构分析结果以及对送料机构的要求,可绘制机构运动循环图(如图5—9所示)。当主动件AB由初始位置(冲头位于上极限点)转过角(=90o)时,冲头快速接近坯料;又当曲柄由转到(=210o)时,冲头近似等速向下冲压坯料;当曲柄由转到(=240o)时,冲头继续向下运动,将工件推出型腔;当曲柄由转到(=285o)时,冲头恰好退出下模,最后回到初始位置,完成一个循环。送料机构的送料动作,只能在冲头退出下模到冲头又一次接触工件的范围内进行。故送料凸轮在曲柄AB由300o转到390o完成升程,而曲柄AB由390o转到480o完成回程。
图5-9 机构运动循环图
七、送料机构设计
送料机构是由摆动从动件盘形凸轮机构与摇杆滑块机构串联而成,设计时,应先确定摇杆滑块机构的尺寸,然后再设计凸轮机构。
1.四杆机构设计
依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制,选取此机构尺寸如下:
LRH=100mm,LOH=240mm,O点到滑块RK导路的垂直距离=300mm,送料距离取为250mm时,摇杆摆角应为45.24o。
2.凸轮机构设计
为了缩小凸轮尺寸,摆杆的行程应小AB,故取,最大摆角为22.62o。因凸轮速度不高,故升程和回程皆选等速运动规律。因凸轮与齿轮2固联,故其等速转动。用作图法设计凸轮轮廓,取基圆半径r0=50mm,滚子半径rT=15mm。
八、调速飞轮设计
等效驱动力矩Md、等效阻力矩Mr和等效转动惯量皆为曲柄转角的函数,画出三者的变化曲线,然后用图解法求出飞轮转动惯量JF。
九、带传动设计
采用普通V带传动。已知:动力机为Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5.5KW ,满载转速n1=1440rpm ,传动比i=2, 两班制工作。
(1)计算设计功率Pd
由[6]中的表6-6查得工作情况系数KA =1.4
(2)选择带型 由[6]中的图6-10初步选用A型带
(3)选取带轮基准直径 由[6]中的表6-7选取小带轮基准直径
由[6]中的表6-8取直径系列值取大带轮基准直径:
(4)验算带速V
在(5~25m/s) 范围内,带速合适。
(5)确定中心a和带的基准长度
在 范围内初选中心距
初定带长
查[6]中的表6-2 选取A型带的标准基准长度
求实际中心距
取中心距为500mm。
(6)验算小带轮包角
包角合适
(7)确定带的根数Z
查表得
取Z=3根
(8)确定初拉力
单根普通V带的初拉力
(9)计算带轮轴所受压力
(10)带传动的结构设计(略)
十、齿轮传动设计
齿轮减速器的传动比为ig=10.285,采用标准得双级圆柱齿轮减速器,其代号为
ZLY-112-10-1。
第二节 棒料校直机执行机构与传动系统设计
一、设计题目
棒料校直是机械零件加工前的一道准备工序。若棒料弯曲,就要用大棒料才能加工出一个小零件,如图5-10所示,材料利用率不高,经济性差。故在加工零件前需将棒料校直。现要求设计一短棒料校直机。确定机构运动方案并进行执行机构与传动系统的设计。
图5-10 待校直的弯曲棒料
二、设计数据与要求
需校直的棒料材料为45钢,棒料校直机其他原始设计数据如表5-1所示。
表5-1 棒料校直机原始设计数据
参数
分组 直径d2
(mm) 长度L
(mm) 校直前最大曲率半径ρ
(mm) 最大校直力
(KN) 棒料在校直时转数
(转) 生产率
(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
注:室内工作,希望冲击振动小;原动机为三相交流电动机,使用期限为10年,每年工作300天,每天工作16小时,每半年作一次保养,大修期为3年。
三、工作原理的确定
1) 用平面压板搓滚棒料校直(图5-11)。此方法的优点是简单易行,缺点是因材料的回弹,材料校得不很直。
2) 用槽压板搓滚棒料校直。考虑到“纠枉必须过正”,故将静搓板作成带槽的形状,动、静搓板的横截面作成图5-12所示形状。用这种方法既可能将弯的棒料校直,但也可能将直的棒料弄弯了,不很理想。
3) 用压杆校直。设计一个类似于图5-13所示的机械装置,通过一电动机,一方面让棒料回转,另一方面通过凸轮使压杆的压下量逐渐减小,以达到校直的目的。其优点是可将棒料校得很直;缺点是生产率低,装卸棒料需停车。
4) 用斜槽压板搓滚校直。静搓板的纵截面形状如图5-14所示,其槽深是由深变浅而最后消失。其工作原理与上一方案使压下量逐渐减小是相同的,故也能将棒料校得很直。其缺点是动搓板作往复运动,有空程,生产效率不够高。虽可利用如图所示的偏置曲柄滑块机构的急回作用,来减少空程损失,但因动搓板质量大,又作往复运动,其所产生的惯性力不易平衡,限制了机器运转速度的提高,故生产率仍不理想。
5) 行星式搓滚校直。如图5-15所示,其动搓板变成了滚子1,作连续回转运动,静搓板变成弧形构件3,其上开的槽也是由深变浅而最后消失。这种方案不仅能将棒料校得很直,而且自动化程度和生产率高,所以最后确定采用此工作原理。图5-11平面压板搓滚棒料校直 图5-12 槽压板搓滚棒料校直
图5-13 压杆校直
图5-14 斜槽压板搓滚校直 图5-15 行星式搓滚校直
四、执行机构运动方案的拟定
行星式棒料校直机有两个执行构件,即动搓板滚子和送料滑块。动搓板滚子的运动为单方向等速连续转动,可将其直接装在机器主轴上。送料滑块的运动为往复移动。图5-16给出了两种送料机构方案,其中图a)为曲柄摇杆机构与齿轮、齿条机构组合,图b)为摆动推杆盘形凸轮机构与导杆滑块机构的组合,曲柄(或凸轮)每转一周送出一根棒料。由于凸轮机构能使送料机构的动作和搓板滚子的运动能更好的协调,故图b)的执行机构运动方案优于图a),下面设计计算针对图b)方案进行。
a) b)
图5-16 行星式棒料校直机执行机构运动方案
五、传动系统运动方案的拟定
初步拟定的传动方案如图5-17所示。驱使动搓板滚子1转动的为主传动链,为提高其传动效率,主传动链应尽可能简短,而且还要求冲击振动小,故图中采用了一级带传动和一级齿轮传动。传动链的第一级采用带传动有下列优点:电动机的布置较自由,电动机的安装精度要求较低,带传动有缓冲减振和过载保安作用。
图5-17 行星式棒料校直机传动方案
六、执行机构设计
由于动搓板滚子1直接装在机器主轴上,只有执行构件,没有执行机构,故只需对送料机构进行设计。对于图5-16b)所示得运动方案,送料机构的设计,实际上就是摆动推杆盘状凸轮机构的设计。
凸轮轴的转动是由滚子轴(传动主轴)的转动经过齿轮机构传动减速而得到的。下面来讨论滚子轴与凸轮轴间的传动比应如何确定。
应注意在校直棒料时,不允许两根棒料同时进入校直区,否则将因两根棒料的相互干扰,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后,后一根棒料才能进入校直区。
设滚子1的直径,棒料的直径为,校直区的工作角为,从棒料进入到退出工作区,滚子1的转角为。因在棒料校直时的运动状态跟行星轮系传动一样,弧形搓板相当于固定的内齿轮,其内经为,角相当于行星架的转角,根据周转轮系的计算式,即可求得滚子1的相应转角,即
故
设已确定为了校直棒料,棒料需在校直区转过的转数为,校直区的工作角为,则滚子1的直径,可由下式确定:
为了保证不出现两根棒料同时在校直区的现象,应在滚子1转过角度时,送料凸轮4才转一转,由此可定出齿轮的传动比为
图中采用了一级齿轮减速(轮为过轮,用它主要是为了协调中心距)。若一级齿轮减速不能满足要求时,可考虑用二级或三级齿轮减速。
对于第一组数据,并设校直区的工作角为=1200,则由上面公式可求得滚子1的直径=240mm,滚子1的转角为=2550,故取1=2600,从而求得齿轮的传动比为ig=0.722。故取Zc=26,Za=36。
送料滑块应将棒料推送到A点,设推送距离对应的圆心角为300,则可求得滑块行程约为120mm,若取摆杆长lCF=400mm,则其摆角为17.25o。
确定推杆运动规律,设计凸轮轮廓曲线(略)。
七、传动系统设计
原动机选为Y100L2-4异步电动机,电动机额定功率P=3KW ,满载转速n=1420rpm,则传动系统的总传动比为i=n/n1,其中n1为滚子1的转速。对于第一组数据,n1=2600×150/3600 =108.3,总传动比为i=13.11,若取带传动的传动比为ib=3.0,则齿轮减速器的传动比为ig=13.11/3.0=4.3,故采用单级斜齿圆柱齿轮减速器。
带传动和单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计(略)。