1、机械设计课程设计报告薄片零件冲压机1目 录1设计题目- 32设计方案选择 - 42 1、设计方案一 - 42 2、设计方案二 - 423、设计方案三- 524、最终选定方案- 63所选定方案的具体设计 - 731、尺寸计算- 73 2、工作循环图 - 83 3、各机构速度、加速度曲线分析- 934、机构动力传递分析- 104所选运动各机构位移分析- 125小组总结- 146参考资料- 1521设计题目1设计题目：薄片零件冲压机2工作原理及工艺动作过程：设计冲制薄壁零件的冲压机构及其相配合的送料机构。上模先以比较大的速度接坯料，接着以近似匀速进行拉延成形工作，然后，上模继续下行将成品快速推出型腔
2、，最后快速返回。上模退出下模后，送料机构将坯料送至待加工位置。完成一个工作循环。3原始数据及设计要求：a) 动力源是作转动的或作直线往复运动的电机；b) 许用传动角为 40 度c) 生产率约每分钟 70 件d) 上模的工作段长度 L=30100mm，对应曲柄转角为 (1/31/2)e) 上模行程长度必须大于工作段长度两倍以上；f) 行程速度变化系数 k=1.5；g) 送料距离 H=60250mm。4要求完成的设计工作量a) 执行机构选型与设计：构思出至少 3 种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动
3、特性。b) 传动系统的设计，齿轮机构、凸轮机构、连杆机构的设计，包括尺寸设计c) 用 ADAMS 或 SOLIDWORKS 软件对机构进行运动仿真d) 用 ADAMS 或 SOLIDWORKS 软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度和加速度线图。e) 画出最终方案的机构运动间图。f) 撰写设计说明书。32设计方案选择21 设计方案一：冲压机构采用六杆机构，可保证机构具有急回特性和工作段近于匀速的特征，并使压力角尽可能小。用一般的四杆急回机构，虽可满足急回要求，但其工作行程的等速性能往往不好，采用六杆机构就可获得改善。送料机构是由四杆机构组成，按机构的运动循环图确定主动件和从动件运
4、动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工的位置。22 设计方案二：冲压机构采用凸轮连杆组合机构，这种组合机构的设计，关键在于根据输出的运动要求，设计出凸轮的轮廓。可以根据上模的运动过程，画出凸轮的轮廓。凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，可以按机构运动循环图确定凸轮转角及其从动件的运动规律，则可以控制上模的运动。送料机构是一个四杆机构，按机构运动循环图可确定主动件和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件送至待加工位置。423 设计方案三：冲压机构采用棘轮机构。棘轮和一四杆机构串联，上模上升时，摇杆顺时针摆动，并通过棘爪带动棘轮和工作抬顺时针转位。当上模下降进行冲压时，摇杆逆时针摆动，则棘爪在棘
5、轮上滑动，工作台不动。送料机构是一个四杆机构，按机构运动循环图可确定主动件和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件送至待加工位置。524 最终选定方案：我们最终采用的是第一方案。原因：1. 六杆的机构的急回的性能相比较其他两种方案而言要好，而且六杆机构等速性能好，结构简单，能更好地符合设计的要求。2. 凸轮虽然机构简单紧凑，但是凸轮轮廓与推杆之间为点、线接触，易磨损，凸轮机构多用于传力不大的场合。3棘轮工作时有较大的冲击和噪声，而且运动精度较差，棘轮一般用于速度较低和载荷不大的场合。综合上述原因，我们觉得第一方案比其他两个方案更符合方案选择应考虑的几个方面，特别是第一方案的机构设计中结构相对
6、其它方案非常简单，在制造中可以大大减少工序，并且可以降低成本。63所选定方案的具体设计31、尺寸计算：取上模工作段长度 L=50mm，行程长度 S=250mm，对应曲柄转角为 60 度。连杆 3 长度 L3=200mm，连杆 2 左段长度为 200mm，最小传动角为 45 度。当连杆 2 处于水平状态时，连杆 3 与上模夹角为最小传动角，即 45 度。则连杆 2 铰支点与上模水平距离为 341mm。取连杆 2 右段长度为 300mm，曲柄 1 铰支点与连杆 2 铰支点水平距离为100mm，竖直距离为 200mm。经测量计算，曲柄 1 长度为 105mm，连杆 1 长度为 245mm。经测量，极
7、位角为 55 度，行程速度比为(180+55)/(180-55)=1.88 。连杆 3连杆 2连杆 1连杆 4曲柄 1曲柄 27取送料距离 H=200mm。曲柄 2 铰支点与曲柄 1 铰支点竖直距离为 136mm，曲柄 2 铰支点与上模水平距离为 400mm。经测量，齿轮 1 与齿轮 2 中心距为 141mm，则两齿轮分度圆直径均为70mm。取模数 m=2，齿数 z=35。经测量计算，曲柄 2 长度为 80mm，连杆 4 长度为 250mm。极位夹角为 30度，行程速度比为(180+30)/(180-30)=1.4。齿轮 1齿轮 2833 各机构速度、加速度分析：1上模速度图表：2上模加速度图
8、表： 93下模速度图表：4下模加速度图表：104所选运动各机构位移分析：上模位移图表下模位移图表116小组总结这次课程设计，我们感触颇深。在设计的过程中，我们往往在自认为已经没有问题的时候，却碰到了前面认为不是问题的问题。总结起来，我们最大的欠缺就是缺乏一个整体的观念，常常在不经意中，以偏概全，以局部代替整体。另外，在课程的设计中，我们运用了 SOLIDWORKS，ADAMS，AutoCAD 等软件，对这些软件的运用有了更深刻的认识，运用得更加灵活自如。这次课程设计是对机械原理这门课的总结，我们运用这学期学到的关于机械原理的知识，充分发挥我们的想象和创造能力，做出了我们的机构。虽然比较粗糙，但
9、我们相信，随着我们知识的提升，我们会做得更加完善。我们通过设计，了解到学习的内容的目的，运用，带着问题和明确的学习目的来学习，可以达到更好的效果。这次课程设计，不仅显示了我们对所学知识的运用，还培养了我们的合作精神，我们组 3 个人全力合作，互相帮助，终于有了一定的成果，我想这在我们以后的工作中有这深远的影响。最后，感谢老师给我们的这次小组设计的机会。127参考资料1孙桓、陈作摸主编， 机械原理（第六版） ， 北京：高等教育出版社， 20012朱文坚、黄平主编， 机械设计课程设计（第二版） ，华南理工大学出版社出版2004 年3濮良贵、纪名刚主编，机械设计（第七版） ，高等教育出版社出版， 2001 年13
