毕业设计（论文）-冲压机凸轮机构设计与工艺制定

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1、河南理工大学目录绪论11凸轮机构设计21.1机构传动方案的设计21.2凸轮机构的选型及尺度设计21.2.1凸轮机构的选型21.2.2确定从动件的运动规律21.2.3计算从动件的主要运动参数21.2.4确定凸轮基圆直径31.2.5凸轮轮廓设计41.2.6凸轮副材料选择51.2.7凸轮和从动件的结构设计51.2.8凸轮副接触强度校核61.2.9校核凸轮机构的压力角82带轮的设计92.1带轮的结构尺寸设计103箱体设计113.1箱体结构设计114工艺设计124.1零件的作用及设计任务124.2零件的工

2、艺分析134.3箱体A的工艺规程设计134.3.1定位基准的选择134.3.2制定工艺路线134.3.3工装、切削用量及基本工时确定164.4箱体B工艺规程设计164.4.1定位基准的选择164.4.2制定工艺路线164.4.3工装、切削用量及基本工时确定174.5从动件1的工艺规程设计184.5.1定位基准的选择184.5.2制定工艺路线184.5.3工装、切削用量及基本工时确定215部分零件的加工编程225.1编程加工从动件2245.2编程加工凸轮轮廓24致谢38参考文献3939河南理工大学

3、绪论凸轮机构是一种含有凸轮的高副机构，也是一种很常用的机构，在自动机械和半自动机械中具有广泛的应用。凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般都作原动件：当凸轮作原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间歇的往复摆动、移动或平面复杂运动。本次设计的凸轮机构来源于冲压机的主要机构，在该机构中凸轮作为原动件，驱使从动件作往复运动来完成对材料的冲压，设计重点在于凸轮结构和轮廓设计以及各零件加工工艺的制定。通过本次设计，应当熟悉凸轮机构的一般设计方法和掌握零件的工艺设计内容，提高创

4、新设计的能力。第一章凸轮机构设计1.1机构传动方案的设计本次设计所设计机构是39河南理工大学为了满足冲压机中冲压板料这一往复循环直线运动的，用来通过冲压使板料成型，要获得的板料形状为椭球形的一部分。通过对凸轮机构的运动特性分析，设计一凸轮机构即可满足此目的。凸轮一端可用带轮传递功率，将从动件做成与所冲压板料尺寸相吻合的椭球形，通过凸轮机构驱动即可实现冲压板料的目的。1.2凸轮机构的选型和尺度设计1.2.1凸轮机构选型根据题目要求，从动件作直线运动，且所设计为一平面凸轮机构，因此凸轮选用平面凸轮机

5、构中的盘形对心凸轮。且与轴做成一体。1.2.2确定从动件的运动规律根据题目要求，为防止从动件在行程端点位置产生“过冲现象”，要求从动件在对应位置上速度和加速度为零。因此，选取从动件在推程和回程时运动规律为等速运动规律，为了防止“过冲现象”，应在凸轮轮廓上设置两个休止角。现将从动件运动规律绘制如下：1.2.3计算从动件的主要运动参数因为从动件作的是等速运动，设推程阶段以角速度转动，经过时间T，凸轮转过推程角，从动件升程为39河南理工大学h。则从动件速度v=h/T=常数，将v分别对时间求导和积分，可

6、得从动件加速度a和位移s的方程。(1)a==0(2)s===依据边界条件，当t=0时，s=0,则c=0.于是得出s=ht/T.因凸轮转角，则t=，，将其带入(2)中，可得从动件的方程为：S=hV=ha=0回程时凸轮转过回程角，从动件也从相应s=h逐渐减小到零，通过同样的方法可得出凸轮回程作等速运动的从动件运动方程为:S=h－hV=－ha=01.2.4确定凸轮基圆直径取轴径d=20mm，由于凸轮与轴做成一体，参考《机械设计基础》，取凸轮基圆直径为25mm。1.2.5凸轮轮廓设计本次设计采用作图法设

7、计凸轮轮廓。具体做法法和图形如下：〈1〉取与位移曲线相同的比列尺画出凸轮基圆，由于凸轮与从动件是对心的，过基圆圆心作直线ok,k为直线与基圆的交点，则可以k作为从动件的起始位置。〈2〉将推程=180°六等分，回程=120°四等分，利用“反转法”原理39河南理工大学按1：1的比例从从动件位移图上量取各线段的长度，然后在各等分线延长线上得到凸轮轮廓上相应的点，将休止段用圆弧连接，再把得到的所有点用光滑的曲线连接起来，得到凸轮轮廓如下：凸轮轮廓图解设计1.2.6凸轮副材料选择39河南理工大学凸轮与从动

8、件材料均选用45钢。1.2.7凸轮和从动件的结构设计〈1〉凸轮的结构设计和尺度设计根据前面选型为盘形凸轮，取最小轴径处d=16mm，轴与凸轮做成一体，轴与箱体上的孔采用H7/h6间隙配合，两端各设一轴肩，以便在装配时用来定位和在凸轮工作时限制凸轮的轴向窜动，轴肩段的轴径d=16+4=20mm，凸轮宽度b取16mm。〈2〉从动件结构设计根据题目要求设计一椭球形状的从动件，为防止从动件过度磨损后造成的形状误差过大，从而影响生产零件的精度。将冲头部分做成可换式冲头，即在椭圆球体的中截面处剖分成两部分，