专用精压机课程设计精讲

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1、目录概述2机构功能的简单分析4工艺流程分析5执行机构的选择与比较7运动循环图12机构运动尺寸计算13机械运动方案简图19设计心得与体会21参考文献21l概述1、工作原理专用精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺，它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。如图1.1所示，上模先以比较小的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，以后，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。图1.12、工艺动作流程1)将新坯料送至待加工位置；2)下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出膜腔。

2、3、原始数据和设计要求1)动力源是电动机，作转动；冲压执行构件为上模，作上下往复直移运动，其大致运动规律如图1.2所示，具有快速接近工件、等速工作进给和快速返回的特性。1)精压成形制品生产率约每分钟70件。2)上模移动总行程为280mm，其拉延行程置于总行程的中部，约100mm。3)行程速比系数K≥1.3。4)坯料输送的最大距离200mm。5)上模滑块总质量40kg,最大生产阻力为5000N，且假定在拉延区内生产阻力均衡；6)设最大摆动件的质量为40kg/mm，绕质心转动惯量为2kgm2/mm，质心简化到杆长的中点。其它构件的质量及转

3、动惯量均忽略不计；7)传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件，其转动惯量设为30kgm2，机器运转许用不均匀系数[δ]为0.05）8)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，传动角大于或等于许用传动角。图1.2l机构功能的简单分析本机构加工的主要是铝合金制件，且需要一次冲压成型。故机构需要较大的冲压力来实现。同时保证其精压的质量，机构需要匀速的冲压过程，因此我们采用具有较好的传动性和较高接触强度的齿轮机构。考虑到工作效率的要求，采用曲柄滑块机构送料，为了使整个机构能够快速、紧密、平稳地运行，需要机构各个部分必须相互

4、配合，并且足够稳定。l工艺流程分析（1）、推板送料由曲柄——滑块送料机构的推板将待加工工件推至预定的工作位置。（2）、上、下模冲压工件摆动—导杆冲压机构在送料机构完成送料回程时已经进入冲压工作阶段。上模滑块先快速接近工件，接近时在以等速对其进行冲压，而下模在等速冲压时恰好达到极限位置，顶住工件实现精压。（3）、上模滑块急回、下模向上顶出工件上模滑块机构急回向上退回，下模滑块则由原本的最低极限位置向上运动，将精压好的成品向上顶出。（4）、推板送料并将成品推至下工作台曲柄—滑块送料机构完成一次送料后再次送料，而此时成品已被下模顶出下一个加

5、工工件恰好将成品推至下工作台。同时将新工件送至预定加工位置。l执行机构的选择与比较1、送料机构的选择送料机构实现间歇送料可采用凸轮机构、凸轮—连杆组合送料机构、槽轮机构等。方案一：选用凸轮机构方案一中，凸轮机构的缺点是凸轮廓线与推杆之间为点接触，线接触，易磨损，并且凸轮机构制作比较困难。方案二：选择曲柄滑块机构方案二中，运动副元素为面接触，压力较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造较容易。1、冲压机构的选择冲压机构为保证等速拉延、回程快速的要求，可采用导杆加摇杆滑块的六杆机构、铰链四杆加摇杆滑块的六杆机构、齿轮—连杆冲压机构等。

6、方案一：选用曲柄滑块机构该方案自由度为一，自由度等于原动件数，能够满足传动要求，结构简单，装配较容易，但一级传动角较小，机构传力性能差。方案二:四连杆机构+摇杆滑块机构该方案自由度等于原动件数，能够满足传动要求，加压时间较短，一级传动角最大，效率高，成本低，工作平稳性一般。方案三：四杆机构+曲柄滑块机构方案一、二、三都能实现急回运动，综合考虑机构的力学性能和制作成本，选用方案三。1、顶杆机构的选择——凸轮机构设计顶杆机构的目的为了使成品推出型腔，选用下图的凸轮机构，能够满足条件。l运动循环图从循环图看出，推杆和上模正行程同时开始，但推

7、杆送料时间短，在开始冲压前送料已经完毕，同时在上模回程一小段时间后顶杆开始顶出成型品，在下一个运动周期开始时顶杆完成正行程。l机构运动尺寸计算1、冲压机构1>传动四杆机构的尺寸计算按照设计要求，摆杆质量为40kg/m，绕质心转动转动惯量为2kg·m2,所以根据计算式1／12×40×c3=2C≈0.843m取K=1.4,设计摆杆摆脚为ψ=60。,由课本P120图8-20查得此时最小传动角最大取值maxγmin≈33。,β≈46。。参考课本p136式8-25则θ=180。(k–1)/(k+1)=30。a/d=sin30。sin(15。+4

8、6。)/cos(30。-15。)=0.4527b/d=sin30。sin(15。+46。)/sin(30。-15。)=0.9366c/d=1可得：a=0.382mb=0.790mc=d=0.843m2>冲模连杆滑块机构尺