设计的主要任务
图 2 冲头所受阻力曲线
(l)绘制冲床机构的工作循环图,使送料运动与冲压运动重叠,以缩短冲床工作周期。
(2)针对图1所示的冲床的执行机构(冲压机构和送料机构)方案,依据设计要求和已知参数,确定各构件的运动尺寸,绘制机构运动简图。
(3)假设曲柄等速转动,画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线。 (4)在冲床工作过程中,冲头所受的阻力变化曲线如图2所示,在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下,分析曲柄所需的驱动力矩。
(5)确定电动机的功率与转速。
(6)取曲柄轴为等效构件,确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。 (7)确定传动系统方案,设计传动系统中各零部件的结构尺寸。 (8)绘制冲床传动系统的装配图与齿轮、轴等的零件图。
(9)编写课程设计说明书。
五.机构选择
方案一:小齿轮与辊轴的压紧
考虑到小齿轮与工件直接接触不仅起不到压紧的作用还会损伤工件,所以该方案不合适。 方案二:辊轴与辊轴的压紧
调整适当的间隙便于进料,可以保证工件稳定运动且工件表面无划痕
比较两个方案后决定采用方案二 。
辊轴的直径为60mm,上下辊旋转一周的送料长度为L,则:
所以符合要求。
。
5.1间歇机构设计
当板料送到滑块底部时要被冲制,存在冲压加工时间,所以应该设计间歇机构。这里选择了棘轮机构。
棘轮与摇杆有共同的中心轴线,摇杆上安装了棘爪。
设棘轮的棘齿数Z=11,冲床往复一次的送料长度为L1,棘轮每转一齿,摇杆转角为α ,则
取棘轮的模数m=6,则外径
5.2运动方案设计
方案一:如图所示本机构用了连杆和椭圆形的凸轮机构,齿轮—连杆冲压机构和椭圆形的凸轮—连杆送料机构。正如图所示一样但在设计椭圆形的凸轮机构时不好计算和加工,这大大的增加了加工的难度和设计。
方案二:题目给出的方案
根据压紧机构选择的结果,采用双辊压紧机构,则不采用齿轮啮合。所以要在该方案的基础上改进。
此方案的优点:送料误差较小,且每次送料距离相同,结构简单,
载荷平稳
缺点:体积较大,有死点存在,但在主动轮采用飞轮可避免死点,且不符合设计要求中的最小传动角要求。 方案三:在方案二的基础上改进。
冲制机构方案不变,采用曲柄滑块机构。曲摇杆机构中曲柄为主动件,带动摇杆转动,摇杆与棘轮共轴,从而将摇杆的连续往复摆动转换成棘轮的单向间歇运动,采用双辊轴压紧送料机构。
此方案的优点:棘轮机构可把摇杆的往复运动改成单一方向运动,曲柄摇杆的急回特性不影响机构运动,机构体积较小
缺点:结构复杂,计算复杂,有一定的误差,但可以通过增加棘轮的齿数来减小误差,噪声较大。
综合上述三种方案,选择第三种方案。
六.理论计算
6.1曲柄滑块设计
已知条件
冲压行程
N=180转/分,则每转需要时间
设飞轮的角速度为, 则速度为
根据冲头行程 得