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(编辑修改稿)

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(编辑修改稿)内容摘要：

 （ 310） 可推得  故导杆处于极限位置时， ＜ CAB= 故 c o s 7 0 . 5 3 3 0 0 0 . 3 3 3 8 9 9 . 9 9A B A C   mm 分析该机构可知，当导杆 CD 处于两极限位置时， D 点的 X 轴方向水平位移即为滑块 E的行程 1S =280mm 同时机构满足 11 CDAB AC （ 311）  430CD mm 根据设计的一般要求，需传动角  这里取  =40 （ 312） 对于冲压滑块，需要承受短暂高峰载荷且传动机构功率较大，所以去较大的传动值。 取 65 即 1111arc cosDECE  （ 313） 故 DE= 对于送料装置，要求不高，传动角  可取小一些的值，取  =40 ， 则 c o s 1 9 . 4 7 c o s 4 1 4 5 0C F F G （ 314） 又 2S =160mm  10 .5 80sin 1 9 .3 4 SCF CF （ 315） 由上两式可得 CF = FG = 联立上面各式，可将最终尺寸确定如下 铰链点 A 到冲压轨道的距离 1l =200mm 铰链点 A 到送料轨道的距离 2l =450mm AB = AC =300mm CD =430mm DE = CF = FG = 4 机构运动分析 机构的运动分析 ⑴ 方案三我们主要通过建模模拟仿真对其进行运动分析 已知各杆长及 A 点坐标 A（ 0,0）， C 点坐标 C（ ）， F 点坐标（ 60,0）杆 AB 的角速度 1 =36rad/s，角加速度 0 通过 PRO/E 的初步建模和运动分析 ① 机构模型图为 图 4— 1 摆动导杆 —— 推送机构模型图 运动仿真中可以看到，该机构的最大优点是冲压机构的急回特性很好，冲压过程的力作用很大 ② 冲压机构 E 和送料机构 I 的运动参数 分析如图 4— 2 和图 4— 3 所示 图 4— 2 滑块 I 的速度加速度分析 送料机构在送料过程中，运动平稳，速度波动较小，能够使工件安全的送到冲压区域，回程时，速度和加速度都发生很大变化，使得送料机构能快速返回，以便冲头进行冲压 图 4— 3 滑块 E 的速度加速度分析 冲头在进给过程中，由图可以得知运动很平缓，速度波动不大，在回程的过程，加速度比较大，回程速度迅速，能够在短时间内回到起点，满足设计要求。 ⑵ 方案四 运动分析 方案三是我们初期做的一个方案，考虑到机构构件过多，机构占用空间大，且冲压和送料部分不好做到同步，我们放弃了这个方案，而将重点设计放在了方案四上 方案四我们主要通过数学计算和建模模拟仿真对其进行运动分析 图 4— 4 摆动导杆 —— 滑块机构模型图 已知各杆长以及 A 点坐标 A（ 0,200）， C 点坐标 C（ ），杆 AB 的角速度 1 =36rad/s角加速度 0 ，故一个工作循环为十秒，其中四 到十秒为冲压进程，十秒到十四秒为冲压回程 对点 B 坐标 11co ssinBABAx x l ty y l t  （ 41） 点 B 速度分析 39。 39。 39。 1 1 1 1 139。 39。 39。 1 1 1 1 1s i n s i n tc o s c o s tB x B AB y B Av x x l lv y y l l               （ 42） 点 B 加速度分析 39。 39。 39。 39。 39。 2 39。 39。 21 1 1 1 1 1 1 139。 39。 39。 39。 39。 2 39。 39。 21 1 1 1 1 1 1 1 1c o s s i n c o ss i n c o s s i nB x B AB y B Aa x x l l la y y l l l                      （ 43） 因 A 点固定不动，其速度和加速度均为 0 点 B 运动分析仿真如图 4— 5 和图 4— 6 所示 图 4— 5 轴 B 的速度加速度分析 滑块 B在曲柄的带动下做匀速圆周运动，其速度大小保持不变，法向加速度为零，其角速度随曲柄 1 =36rad/s,角加速度为零，其线图分析如图 4— 6 所示 结论，滑块 B 在机构中主要起传递运动和动力的作用，其运动情况和电机相关。 图 4— 6 曲柄 AB 的角速度加速度分析 曲柄 AB 和滑块 B 在电动机的驱动下，做匀速圆周运动，法向加速度为零。 对点 D 2222cossinDCDCx x ly y l   （ 44） 点 D 速度分析 39。 39。 39。 2 2 2 2 2 239。 39。 39。 1 2 2 2 2 2s i n s i nc o s c o sD x D CB y D Cv x x l lv y y l l               （ 45） 点 D 加速度分析 39。 39。 39。 39。 39。 2 39。 39。 2 2 2 2 2 239。 39。 39。 39。 39。 2 39。 39。 2 2 2 2 2 2c o s s i ns i n s i nD x D CD y D Ca x x l la y y l l          。