西南交通大学自动冲压机构机械原理课程设计计算说明书

方案二

图2—2 凸轮滑块——插齿机构

该机构以凸轮为原动件，带动插齿机CDEFG实现往复运动，同时带动偏心滑块机构实现送料动作,但是该机构的送料机构本身存在动力特性不足的缺点。 自由度F=3×7-2×10-0=1

方案三

图2—3 摆动导杆——推送机构

冲压机构为摆动倒杆机构，曲柄AB为主动件，整周回转，滑块在导杆上滑动，带动导杆往复摆动，当曲柄与导杆相互垂直时导杆达到极限位置，机构传动角为90°，具有良好的传力特性，并具有急回特性。，运动中无死点，送料机构采用了曲柄摇杆机构摇杆最大摆

角与曲柄长度有关，当曲柄长度加大时，从动角摆角也随之增大，且也有急回特性。 自由度F=3×9-2×13-0=1

方案四

图2—4 摆动导杆——滑块机构

该机构为摆动导杆滑块机构，ABC为摆动导杆机构，曲柄AB的长度应小于机架长，曲柄AB匀速转动时，导杆BC作往复运动，行程速比系数K>1，摆动导杆机构本身具有急回特性，增大r/l的值，摆角增大，可使K增大，急回特性更显著，但空回行程速度变化剧烈 自由度F=3×7-2×10=1

2.2 设计方案的确定

我们小组通过对以上构件的基本性能作出分析后，考虑到机构的简洁性，以及网上的很多重复的且复杂的齿轮－连杆冲压机构和凸轮－连杆送料机构等，我们小组选择了 方案三，摆动导杆——推送机构 方案四 摆动导杆——滑块机构

3 尺寸设计

3.1 机构尺寸计算

3.1.1

方案三进行关键尺寸分析

⑴冲压机构为ABCDE,送料机构为ABFGIJ

①冲压机构尺寸分析

图3—2 冲压机构

设AB>AC,则可得极位夹角

??2cos?1?AC/AB? （3-1）

同时需满足急回特性

180???（3-2） k??1.5

180???取急回特性值K=2，则有? ≧ 60° 故由（3-1）式可得

AC ?cos30??0.866 （3-3）

AB取AC=25mm ， 则有

AB=25\\0.866=28.8675mm

② 根据尺寸进行可行性分析

设A（0、0）,C(25、0)于是很容易得到冲头近程点和远程点的坐标分别为E′(25、

yE1),E′(25、yE2)考虑到当上模DE到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置，

故需要确定上模DE和往复直线运动和曲柄AB的关系，同时还需要兼顾曲柄AB转动和送料机构HI的关系。

先建立B点和E点的坐标关系式 位移矩阵方程对点B

?xBi??lABcos???y???lsin?? ?Bi??AB? （3-4）

???1??1???连杆lED错误！未找到引用源。约束方程为

??xEi?25 （3-5） ?2222??(xEi?xDi)?(yEi?yDi)?lED?100lCD约束方程为

XDi2?YDi2?900 （3-6）

lBD约束方程为

xDi?yBi?yDi?xBi

由（3-4）式至（3-7式可得

?x2?Ei(xEi?2xDi)?yEi(yEi?2yDi)?100?900 ?xDiyBi?yDixBi此外

ACAB?0.86 取行程

s=60mm 联立式（3-4）?（3-9）可得

DE=103.21mm CD=30.3mm

由于冲压条件的限制，需要对送料机构尺寸进行分析 ⑵送料机构的结构简图如下

图3—3 送料机构

3-7）

3-8） 3-9）

（ （ （