专用精压机-机械原理课程设计计算说明书

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1、设计计算说明书设计题目：专用精压机院（系）：汽车学院专业：车辆工程（汽车）班级：09汽车6班学号：092194设计人：聂一舟指导教师：虞红根完成日期：2011年6月2日第一部分:第二部分:机构设计要求机构工作原理第三部分:机械运动方案的拟定第四部分:精压机构的设计计算和校验第五部分:送料机构设计第六部分:工作循环图拟定第七部分:心得与体会第八部分:••2"3“5"929343637第一部分：机构设计要求专用精压机的设计要求和主要参数木机可用于薄壁铝合金制作(如易拉罐类)精压深冲工艺，上模先以逐渐加快的速度接近原料，以匀速进行拉延成型，上模继续

2、下行将成品推出模腔，快速返回。上模推出hi定不动的下模后，送料机构的退料杆2从侧而将新的原料送至待加工位置，如图1所示(1)冲压执行机构，具冇快速接近工件，等速(近似)下行拉延和快速返回等运动特性。(2)制成品生产率约每分钟70件。(3)上模移动总行程为280mm，其拉延行程置于总行程屮部，约lOOmnu(4)行程速比系数1.32。(5)坯料输送最大距离200mm。(6)电动机功率可选用1.5kW,1440r/min左右(如Y90L-4)。专用精压机主耍完成3个动作：1、加原料；2、冲头将原料压制成形；3、冲头将成品推岀型腔，冲头快速返冋。注

3、意事项：1、送料机构是辅助工作机构，需要与冲压机构协调工作，实现问歇送料运动。2、各机构及传动系统的布局放该紧密且合理，特别应该注意原料与成品在本机范围内互不干涉。3、所有米给定的参数由设计者自行确定。4、本机冲压机构应该进行方案对比，其设计方案评价的重点是机构的运动功能质景，并定性的考虑机构的动力特性和加工制造的容笏性等因素。第二部分：机构工作原理我组设计的精压机可分为三个部分：精压机构，送料机构和传动机构。在精压机构屮，我们使用了类似牛头刨床的机构。首先以较快的速度接近坯料，在接近坯料时逐渐接近匀速以对坯料进行拉延成形，并将成品推出模腔，

4、最后再利用机构的急回特性，使冲头快速返回。在送料机构中，我们采用环形流水线的构思。主动的拨杆匀角速度转动，当冲头完成冲压离幵上模后，拨杆带动槽轮转动60°角，槽轮与流水线通过分别固连于两者之上的一对内外齿轮啮合传动，使得流水线转至下一待加工坯料，稳定后，冲头下行冲压，完成一次送料循环。传动及装配说明电动机输出轴转速为1440r/min,精压机构和送料机构原动件转速为70r/min,故需对发动机输出转速进行减速。发动机输出轴外接2级同轴式减速机，减速机传动比i=10。减速机输岀轴与图屮小圆柱直齿轮连接，小齿轮与两个等大的大圆柱直齿轮外啮合，齿轮

5、传动比i=2.05。图中锥齿轮问的传动比均为1,只起改变传动方向的作用。各机构间装配的相对位置如图2所示。第三部分：机械运动方案的拟定分到设计任务之盾，我们小组成员根据已宥的知识和其他书籍、网络.卜.的资料进行了一次头脑风暴，初选出若干个精压机构，然后根据设计要求对其一一进行分析，筛选。方案—：该机构拟用齿条连接冲尖，并通过齿轮转速控制齿条移动速度，进而控制冲头运动。但考虑到冲压过程中会产生很大的作用力，引起齿条弯曲，降低传动精度，甚至无法完成运动。方案二:\\该机构采用不完全齿轮传动，可以较好地控制精压和推料的时间。但是，精压部分采用

6、地曲柄滑块机构过于简平，不能按要求实现匀速运动;不完全齿轮受力状态不好，所受冲击载荷过大吋，轮齿易折断从而整体失效。方案三:精压部分采用肘杆机构，可用较小的力产生很大的锻压力，获得较大的机械效益；但只能达到近似的等速运动，不能满足设计要求。推料机构采用凸轮机构，可以精确地实现运动需求；但是设计和制造W难，耐磨性差，要求尺寸过大。故不采用凸轮机构。方案四:A-AIIUHI(TTnn该机构的精压机构和推料机构通过涡轮蜗杆传动连接，外廓尺、r小，可以更好地利用空间，11传动比准确，平稳安静。但是效率低，要求制造精度高，需用昂贵的表铜。而且当蜗杆转速

7、达到70rad/S时，滑动速度过大，超过发热条件限制；否则蜗杆半径将达到0.5m，尺寸过大。方案五:经过多次讨论和足层筛选，我们创造性地选用了流水线形式的送料机构；精压机构初选为方案五和方案六，下面对这两个方案的优缺点做详细讨论。方案最终确定：冲头方案经过一系列的筛选，我们保留了两个方案，于是我们对这两个方案进行了进一步的分析。方案六机构原型由五个杆件组成（如阁3所示），加速度计算较为繁琐，用ADAMS等专业软件才可较为方便的进行运算。而且部分杆什在满足近似等速和加速急回运动的条件下，杆件尺寸较人，任意性较差，只能达到冇限个精确位置。且加速度

8、峰值较高。而方案五机构（如图4所示），在C++、MATLAB等环境下运算可以十分方便地得出运动参数，于是我们对其进行了深入分析。H图4第四部分：精压机构的设计计算和