西南交通大學(xué)自動(dòng)沖壓機(jī)構(gòu)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)-文庫(kù)吧
2025-07-26 14:39 本頁(yè)面
【正文】 ，作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，具有快速下沉、等速工作進(jìn)給和快速返回的特性。 ，特別是工作段的壓力角α應(yīng)盡可小；傳動(dòng)角γ大于或等于許用傳動(dòng)角。 ，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置。 l=50 100mm,對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角 =（ 1/3 1/2）π。 K≥ 。 [? ]=40。 H=60250mm。 2 機(jī)構(gòu)選型 設(shè)計(jì)方案的提出 根據(jù)目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)的機(jī)構(gòu)方案，我們做了相應(yīng)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案如下 方案一 圖 2— 1 肘桿增力機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)由曲柄與肘節(jié)組成，曲柄可用偏心輪代替，偏心輪可減小機(jī)構(gòu)尺寸，提高強(qiáng)度。肘節(jié)可產(chǎn)生增力效果，當(dāng)桿作用一 較小的力時(shí)，滑塊就會(huì)產(chǎn)生很大的力，且增力效果非常明顯。 自由度 F=5 32 7=1 方案二 圖 2— 2 凸輪滑塊 —— 插齒機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)以凸輪為原動(dòng)件，帶動(dòng)插齒機(jī) CDEFG 實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)偏心滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)送料動(dòng)作 ,但是該機(jī)構(gòu)的送料機(jī)構(gòu)本身存在動(dòng)力特性不足的缺點(diǎn)。 自由度 F=372100=1 方案三 圖 2— 3 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 推送機(jī)構(gòu) 沖壓機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)倒桿機(jī)構(gòu)，曲柄 AB 為主動(dòng)件，整周回轉(zhuǎn)，滑塊在導(dǎo)桿上滑動(dòng)，帶動(dòng)導(dǎo)桿 往復(fù)擺動(dòng)，當(dāng)曲柄與導(dǎo)桿相互垂直時(shí)導(dǎo)桿達(dá)到極限位置，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角為 90176。，具有良好的傳力特性，并具有急回特性。，運(yùn)動(dòng)中無(wú)死點(diǎn)，送料機(jī)構(gòu)采用了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿最大擺角與曲柄長(zhǎng)度有關(guān)，當(dāng)曲柄長(zhǎng)度加大時(shí)，從動(dòng)角擺角也隨之增大，且也有急回特性。 自由度 F=392130=1 方案四 圖 2— 4 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 滑塊機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)為擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)， ABC 為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，曲柄 AB 的長(zhǎng)度應(yīng)小于機(jī)架長(zhǎng)，曲柄 AB 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)桿 BC作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，行程速比系數(shù) K1，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)本身具有急回特性，增大 r/l 的值，擺角增大， 可使 K 增大，急回特性更顯著，但空回行程速度變化劇烈 自由度 F=3 72 10=1 設(shè)計(jì)方案的確定 我們小組通過(guò)對(duì)以上構(gòu)件的基本性能作出分析后，考慮到機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)潔性，以及網(wǎng)上的很多重復(fù)的且復(fù)雜的 齒輪－連桿沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪－連桿送料機(jī)構(gòu)等，我們小組選擇了 方案三， 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 推送機(jī)構(gòu) 方案四 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 滑塊機(jī)構(gòu) 3 尺寸設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算 方案三進(jìn)行關(guān)鍵尺寸分析 ⑴ 沖壓機(jī)構(gòu)為 ABCDE,送料機(jī)構(gòu)為 ABFGIJ ① 沖壓機(jī)構(gòu)尺寸分析 圖 3— 2 沖壓機(jī)構(gòu) 設(shè) ABAC,則可得極位夾角 ? ?12 co s /AC AB? ?? （ 31） 同時(shí)需滿(mǎn)足急回特性 180 ?????? （ 32） 取急回特性值 K=2，則有 ? ≧ 60176。 故由（ 31）式可得 c o s 3 0 0 .8 6 6ACAB ?? （ 33） 取 AC=25mm ， 則有 AB=25\= ② 根據(jù)尺寸進(jìn)行可行性分析 設(shè) A（ 0、 0） ,C(2 0)于是很容易得到?jīng)_頭近程點(diǎn)和遠(yuǎn)程點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 E′ (21Ey),E′ (22Ey)考慮到當(dāng)上模 DE到達(dá)工作段之前，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送 至待加工位置，故需要確定上模 DE 和往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和曲柄 AB 的關(guān)系，同時(shí)還需要兼顧曲柄 AB 轉(zhuǎn)動(dòng)和送料機(jī)構(gòu) HI的關(guān)系。 先建立 B點(diǎn)和 E點(diǎn)的坐標(biāo)關(guān)系式 位移矩陣方程 對(duì)點(diǎn) B cossin11Bi ABBi ABx lyl???? ???? ??????? ?????? （ 34） 連桿 EDl 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 約束方程為 2 2 2 225( ) ( y ) 100Ei E i D i E i D i E Dxx x y l????? ? ? ? ??? （ 35） CDl 約束方程為 22i 900D DiXY?? （ 36） BDl 約束方程為 Di Bi Di Bix y y x? ? ? （ 37） 由 （ 34） 式至 （ 37式可得 2i i i iii( 2 ) ( 2 ) 100 900E E D i E E D iD B D i B ix x x y y yx y y x? ? ? ? ? ?? ?? （ 38） 此外 ? 取行程 s=60mm （ 39） 聯(lián)立式 （ 34） （ 39） 可得 DE= CD= 由于沖壓條件的限制，需要對(duì)送料機(jī)構(gòu)尺寸進(jìn)行分析 ⑵ 送料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下 圖 3— 3 送料機(jī)構(gòu) 尺寸分析 如圖 圖 3— 3，需使連桿 ABFG為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，連架桿 AB為曲柄， FG為擺桿 由四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿存在條件，有 AB為最短桿，即 min maxl l P Q? ? ? （ 39） 取 BG為最長(zhǎng)桿， AB=30mm為最短桿。 先通過(guò)試湊法來(lái)大概確定構(gòu)件尺寸，取 BG=82mm， FG=61mm， AF=60mm，由此可分析出此曲柄搖桿四桿機(jī)構(gòu)的急回特性和極位夾角 作圖分析由圖 3— 4說(shuō)明 圖 3— 4 極位夾角分析 由圖 3— 4可知極位夾角 θ=176。 故有其急回特性 K=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 滿(mǎn)足要求 延伸 FG到 GH使得 GH=48mm，另外取 HI=95mm 聯(lián)立上面各式，可將最終尺寸確定如下 AC=25mm AB= CD= DE= BG=82mm AF=60mm FG=61mm GH=48mm HI=95mm AI=135mm 現(xiàn)在對(duì)方案四進(jìn)行關(guān)鍵尺寸分析 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 圖 3— 5 圖 3— 5 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 滑塊機(jī)構(gòu) 沖壓機(jī)構(gòu)為 ABCDE,送料機(jī)構(gòu)為 ABCFG 設(shè)置要求如下， K=，沖壓機(jī)構(gòu)的行程 1S =280mm，送料機(jī)構(gòu)的行程 2S =160mm 取機(jī)架 AC= A到兩滑動(dòng)軌道的的距離分別是 1l =200mm, 2l =450mm,DC 垂直于 CF 由 180
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