薄板零件冲压及送料机构选型设计

机械原理课程设计

说明书

薄板零件冲压及送料机构选型设计

组号： 队长： 贾潇

队员：马文达 蔡永艳

班级：船修三班

2016年7月20日

目录

一、简介........................................................................................................................................... 2

功能要求 ................................................................................................................................... 2

运动实现的要求 ....................................................................................................................... 2

功能分析 ................................................................................................................................... 2

设计任务 ................................................................................................................................... 2

二、运动循环图 ............................................................................................................................... 3

三、机械运动方案的评定和选择 ................................................................................................... 3

冲压机的传动方案 ................................................................................................................... 3

方案一：摆动导杆滑块冲压机构 ................................................................................... 3

方案二：齿轮连杆冲压机构 ........................................................................................... 4

方案三：铰链四杆滑块冲压机构 ................................................................................... 5

机构传动方案分析： ............................................................................................................... 5

机构整体三维图形 ................................................................................................................... 6

四、冲压机构运动分析 ................................................................................................................... 7

建立五杆机构的闭环矢量方成以及冲头运动函数关系 ....................................................... 7

冲头运动参数求解结果 ........................................................................................................... 8

运动参数分析 ........................................................................................................................... 9

运动分析程序代码 ................................................................................................................... 9

图解法解冲头运动参数 ......................................................................................................... 11

五、送料机构设计 ......................................................................................................................... 15

凸轮机构设计参数 ................................................................................................................. 15

确定凸轮基圆半径 ................................................................................................................. 15

凸轮轮廓曲线设计与从动件运动参数 ................................................................................. 16

推杆余弦加速度运动规律的位移方程及其一阶二阶导数 ......................................... 16

凸轮理论轮廓和实际轮廓设计的数学模型 ................................................................. 17

凸轮轮廓曲线 ................................................................................................................. 18

从动件运动参数图 ......................................................................................................... 18

求解代码 ......................................................................................................................... 19

六、传动比分配 ............................................................................................................................. 21

七、机构力分析与飞轮设计 ......................................................................................................... 22

建立受力分析求解模型 ......................................................................................................... 22

驱动力矩线图 ......................................................................................................................... 24

飞轮设计 ................................................................................................................................. 24

求解代码 ................................................................................................................................. 25

参考文献......................................................................................................................................... 32

附录 ................................................................................................................................................ 33

一、简介

功能要求

薄板零件冲压及送料机主要用来实现薄板冲压及送料，要求上模（冲头）自最高位置向下，以较快速度接近胚料，在下模型腔内对薄板进行拉延成形，拉延过程速度较低且尽量均匀。然后继续下行将成品推出下模型腔，最后快速返回。上模自下膜型腔退出后，上料机构从冲床一侧将胚料推至冲头冲压位置。 运动实现的要求

实现“送料——冲头向下——拉延成形——冲头向下——冲头向上——送料”的运动。主要有两类运动：冲压运动、上下料运动。

功能分析

薄板零件冲压及送料机主要由冲压机构和送料机构两部分组成。冲压机构用于将板料拉延成形并将成品推出下模型腔。送料机构用于及时将板料送至上模下。 设计任务

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7) 简述对机构运动方案进行评价选择过程，选择电动机。 对选定冲压机构做改进设计 进行冲压机构的运动分析，绘制冲压头的位移、速度和加速度线图。 进行机构受力分析，绘制原动件的平衡力矩线图。 飞轮转动惯量计算。 送料机构设计。 编写设计计算说明书。

二、运动循环图

三、机械运动方案的评定和选择

冲压机的传动方案

方案一：摆动导杆滑块冲压机构

本方案采用一个摆动导杆机构ABC串联一个Ⅱ级杆组来完成，如图3-1所示。送料动作由一个对心移动滚子盘型凸轮机构来完成。

图

3-1

1） 机构几何尺寸

杆长尺寸（mm）：LAB=84； LCD=224； LDE=166；LGF=80；

机架尺寸（mm）：LAC=192；L=204；

曲柄初始角位置：∅2=-65°。

2） 运动参数

滑块行程H=196mm（对应曲柄1转角∅1=230°）；

形成速比系数K=1.77；

外廓尺寸（主运动机构）：500mm×372mm。

方案二：齿轮连杆冲压机构

图3-2

本方案冲压动作采用齿轮连杆组合机构来完成，具体组成如图3-2所示。齿轮1（曲柄1、原动件）、齿轮2（曲柄2）、铰链Ⅱ级杆组BDE、单滑块Ⅱ级杆组EF。

送料动作由凸轮机构来完成。

1) 机构几何参数

杆长尺寸（mm）：