【正文】 通曲柄壓力機主要用于生產(chǎn)沖壓件；熱模鍛 曲柄壓力機 用于生產(chǎn)熱模鍛件；手鍛機用于長桿類鍛件的局部鐓粗和圓環(huán)類零件的鐓粗和沖孔；冷鐓自動機用于各冷鐓標準件的加工；拉深壓力機用于板材的拉延 。機械壓力機 動作平穩(wěn) ,工作可靠 ,廣泛 用于沖壓、擠壓、模鍛和粉末冶金等工藝。時）為計算基設計的最大工作力 (圖 [曲柄滑塊機構運動簡 圖 ])。有的大工作面 機械壓力機 ，為使滑塊底面受力均勻和運動平穩(wěn) 而采用雙點或四點的。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動機的驅動功率小于載荷，轉速降低，飛輪釋放出積蓄的動能進行補償?；瑝K的行程長度不變，但其底面與工作臺面之間的距離（稱為封密高度），可以通過螺桿調節(jié)。 按機身結構型式的分類。但開式機身剛性較差，影響制件精度和模具壽命，僅適用于 40～ 4000 千牛的中小型壓力機。 雙動拉深壓力機 :它有內(nèi)、外兩 個滑塊 ,用于杯形件的拉深成形。 多工位自動壓力機：在一臺壓力機上設有多個工位，裝置多道成形 模具 ，坯料依次自動向下一工位移動。每次行程完畢，回轉頭轉動一個位置，完成一道工序。機身剛度大，導向面長 ,承受偏載能力強。機械中有上下頂出裝置，能實現(xiàn)多模膛鍛造 ,鍛件精度較高，適于大批量生產(chǎn)。曲柄壓力機的曲柄連桿機構作用 是 它不但能使旋轉運動變成往復直線運動，同時還能起力的放大作用?？蚣苄谓Y構床身 ： 在結構上，開式曲柄壓力機的床身呈 C形結構，由連桿將偏片心軸的回轉運動轉變?yōu)榛瑝K的上下往復運動。機身大多為鑄鐵材料，而大型壓力機采用鋼板焊接而成。有的沖 壓機利用大齒輪或大皮帶輪起到飛輪的作用。輸入的動力通過曲軸旋轉，帶動連桿上下擺動，將旋轉運動轉化成滑塊沿著固定在機身上導軌的往復直線運動。 壓力機工作過程中，可能由于材料、模具、設備、操作等問題出現(xiàn)超載；由于滑塊和上模的自重導致下降速度過快，對零件產(chǎn)生撞擊；或由于制動器失靈、連桿折斷，導致滑塊墜落而引發(fā)事故。 壓力機規(guī)格的選擇 (1）公稱壓力 壓力機滑塊下滑過程中的沖擊力就是壓力機的壓力。壓力機的強度和剛性就是按公稱壓力進行設計的。在沖壓過程中，凸模在任何位置所需的沖壓力應小于壓力機在該位置所發(fā)出的沖壓力。拉深時壓力機噸位應比計算出的拉深力大 60%～ 100%。 (3）行程次數(shù) 行程次數(shù)即滑塊每分鐘沖擊次數(shù)。對有彈頂裝置的模具，工作臺面孔尺寸還應大于下彈頂裝置的外形尺寸。當連桿調至最短（對偏心壓力機的行程應調到最?。?，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離，為壓力機的最大閉合高度 ；當連桿調至最長（對偏心壓力機的行程應調到最大），滑塊處于下止點，滑塊底面到工作臺上平面之間的距離，為壓力機的最小閉合高度。 模具閉合高度與壓力機裝模高度的關系，見圖 。所以在實用上為： HminH１＋ 10≤H≤Hmax H１－ 5 (７）電動機功率的選擇 必須保證壓力機的電 動機功率大于沖壓時所需要的功率。當發(fā)生超載時，這個薄弱環(huán)節(jié)首先破壞，切斷傳動線路，使動力不能繼續(xù)輸入，后續(xù)機構運動停止，從而保護后續(xù)主要受力件不遭到損壞。保護裝置的破壞載荷約為額定載荷的 125%左右，設兩截面各承受一半工作載荷?；瑝K包含至少一個第一球瓦，其具有至少一個第一導向面。 壓力機的精度等級 壓力機的精度通常是以其靜態(tài)精度和剛性來表示，靜態(tài)下的精度等級，可按日本 JIS壓力機靜態(tài)精度指標規(guī)定劃分為特級、 1 級、 2 級、 3 級。由動態(tài)精度的好壞來決定壓力機等級。 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 13 測量項目 基本尺寸 精度等級 A特 A1 A2 B特 B1 B2 工作臺面及滑塊下面的平面度 200 工作臺面對滑塊下平面的平行度 300 滑塊行程對工作臺面的垂直度 150 滑塊模柄孔與其下平面的垂直度 100 滑塊導軌與床身導軌的間隙 300 表 (mm) 這樣以剛性為基 礎的靜態(tài)精度等級是有區(qū)別的。還有在公稱壓力，工作臺面積和行程長度等主要參數(shù)大致相同的壓力機，重量大的剛性好。即使一般的沖裁，超過其能力 80%時，就不能保證模具間隙的均勻。 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 15 本設計選用浮動嵌塊式的摩擦離合器 結構特點 它的主動部分包括（飛輪）， 主動摩擦盤和從動盤上的浮動嵌 塊。 摩擦材料 摩擦離合器材料應該滿足摩擦系數(shù)較大，且在一定的溫度范圍保持穩(wěn)定、耐磨耐熱，有足夠的強度，抗膠合能力大，能良好地跑合?，F(xiàn)在選擇圓盤式制動器。 電動機功率的確定 ()gN KP KN? () 630 ( )KN??? 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 16 （ K 為系數(shù)，取 ，gP為壓力機公稱壓力，單位為 KN） 根據(jù)《機械設計課程設計》 電機的選擇，附錄九附表 91，因為本設計采用二級傳動（第一級為帶傳動，第二級為齒輪傳動），故電機的同步轉速為 1000r/min,即查得電機相應參數(shù)為： 電機型號： Y160M— 6 額定功率： 滿載轉速： n=970r/min 起動轉矩 T= 電動機軸伸出端直徑 d=42 電動機軸伸出端安裝尺寸 110mm 電動機中心高度 160mm 電動機外形尺寸長 ? 寬 ? 高 =600? 325? 335 傳動比的計算與分配 根據(jù)滿載轉速和滑塊行程次數(shù)得總傳動比 i 970 ?? () 第一級為帶傳動 1 ? 1(2 4)i?? 第二級為齒輪傳動 2i = 2(3 5)i?? （ 1）主要由偏心連桿和滑塊組成的工作機構 （ 2）由電動機、皮帶輪、皮帶、飛輪等組成傳動系統(tǒng) （ 3） 制動器、離合器和機身等 曲柄壓力機傳動原理圖 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 17 ⅡⅠ 曲柄壓力機傳動原理圖 圖 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 18 第三章 曲柄滑塊 的受力分析 滑塊的位移與曲柄轉角的關系 滑塊經(jīng)連桿與曲柄連接，滑塊的位移與曲柄轉角之間存在一定的規(guī)律，這個規(guī)律可由下圖之間的幾何關系得出： 11 ()BS O B O B O B O A A B??? ? ? ? ? ( 1 c os ) ( 1 c os )RL??? ? ? ? ( 1 c o s ) ( 1 c o s )LRR????? ? ? ????? （ ） 令 LR ?? （ ? 為連桿系數(shù)）代入 （ ） 式得： 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 在 ? OAB 中求得： Sina = AA RSinLL??? sin??? （ ） 因為 2cos 1 Sin???? ,將（ ） 式代入此式，即： 22c os 1 Sin? ? ??? （ ） 將（ ）代入（ ）得 1(1 c o s ) (1 c o s )BSR ?????? ? ? ????? （ ） 根據(jù)二項多項式公式將 221 Sin??? 展開， 由于一般 ? 小于 ，展開后取前二項已經(jīng)有足夠的精確度，所以 21 Sin??? 2211 2 Sin???? ，將次式代入 （ ） 得： ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? （ ） 由圖可知 ， S 為滑塊行程為 100mm ， R 為曲柄半徑，當 ? 090= 時，100 5022B SSR? ? ? ?， ? 的近似值一般 在 ~，常用 ? ? ，現(xiàn)在取 ? =， 即? = 50 5000 .1 0 .1RRLL ? ? ? ? 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 19 圖 ( 1 c o s ) ( 1 c o s 2 )4BSR ?????? ? ? ????? 按照微分原理，對位移 BS 對時間 t 求導數(shù)，可以得到滑塊速度 B? ，即： B? = BBdS dS ddt d dt??? ( s in s in 2 )2 dR dt?????? （ ） 式中 ddt? 是曲柄的角速度 ? ，雖然壓力機在工作行程時，曲柄的角速度會減慢，但是由于這個變化小，在計算滑塊速度時候，仍然可以將角速度看作常數(shù)即： ddt? =? = 2 n? ? 弧度 /秒（ n 為曲柄轉速 r/min,即為滑塊每分鐘行程次數(shù)），將 ddt? 的值代入 （ ） 得 ： 湖南科技大學 瀟湘學院 本科 生畢業(yè)設計（論文 ） 20 B? 0 .1 0 5 ( si n si n 2 )2nR ????? （ mm/s） 、連桿和滑塊的受力 在進行強度計算前，確定機構中主要零件所受的力，忽略摩擦和零件本身的重量時滑塊受力如下圖所示： 圖 其中 1p 是坯料抵抗 變形的反作用力， N 是導軌對滑塊的約束反力。對于分析連桿和滑塊受力來說，誤差很小，可忽略摩擦的影響。工作行程達時，滑塊向下運動，導軌對滑塊的摩擦朝上，形成對滑塊阻力。 小帶輪的尺寸確定 圖 41 帶的應力分布 （ 1）小帶輪的材料以及結構類型的選定 材料選擇 HT200 ca Ap k p? () ( Ak 為工作情況系數(shù)，取 ,p 為電動機功率 ) cap =? = 根據(jù)《機械設計》教材圖 8— 11 選擇帶型為 B 型，因為 1125 140dd??，參照表 8— 8 基準直徑定為 1d =132mm，則對應 1ad =外徑為 139mm，因為 1d 小于300mm，故采用腹板式。 滑塊上的許可作用力： ? ? ? ?3 33 60. 1 0. 8 25 0 10 8. 49 101 16 0 80( 8 )8ABBadPNlr??? ??? ? ???? () 危險截面的剪應力計算 AA面 ： 只需驗算剪應力即可 截面 AA上的扭矩： T = 239550000Pn =816225N HK? = FK? =；由表 10— 2 查得 AK =，即根據(jù)表 10— 4 查得 7 級精度， 小齒輪相對支承非對稱布置 ： HK? =+?（ 1+ ） ? +? 310 ? =++ = 由《機械設計》教材圖 10— 13，根據(jù) b/h=?，F(xiàn)在取 1b =70mm 1ad =（ 1z +2 *ah ） ?m =（ 19+2） ?6 =126mm 1od =45mm 1fd =(1z 2 *ah *2c )?m=(192? 12? )? 6=99mm D=? 1od =?45=72mm （ 13） 齒輪Ⅱ的尺寸如下 2d =2z ?m=71?6=426mm 2b =65mm 2ad =（ 2z +2 *ah ） ?m=(71+2) ? 6=438mm