西南交通大学
自动送料冲床机构综合
机械原理课程综合设计
设计计算说明书
学院 机械工程系 班级 08铁道车辆3班
姓名 易礼东 完成日期 2010年12月25日 指导老师 冯鉴老师
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机械原理课程综合设计说明书
1．设计任务
1.1设计题目
自动送料冲床机构综合 1.2自动送料冲床简介
自动送料冲床用于冲制、拉伸薄壁零件，本课题设计的自动送料冲床机构主
要用于生产玩具车上的薄壁圆齿轮。冲床的执行机构主要包括冲压机构和送料机构。工作时，要求送料机构先将原料胚件送至冲头处，然后送料机构要保证原料胚件静止不动，同时冲压机构快速的冲压原料胚件，制成要求的齿轮。最后，冲头快速返回，执行下一个循环。送料机构在此期间将原料胚件送至待加工位置，完成一个工作循环。
冲床机构运动方案示意图
1.3设计条件与要求
①以电动机作为动力源，下板固定，从动件（冲头）作为执行原件，做上下
往复直线运动，其大致运动规律如图1所示，具有快速下沉、等速工作给进和快速返回等特性。
②机构应具有较好的传力性能，工作段的传动角r大于或等于许用传动角
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[r]=450
③冲头到达工作段之前，送料机构已将配料送至待加工位置。 ④生产率为每分钟180件。
⑤冲头的工作段长度l=100mm，冲头总行程长度必须大于工作长度两倍以上。 ⑥冲头的一个工作循环内的受力如图2所示，在工作段所受的阻力F1=2300N，
其他阶段所受的阻力为工作段所受阻力的五分之一。即F0=460N。
⑦送料距离Sn=150mm 。
⑧机器运转速度不均匀系数不超过0.03。
冲头所受阻力曲线
图1
图2
1.4设计任务
1. 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. 在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如图所示，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；
4. 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；
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5. 用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
6. 图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。
2.设计背景
冲床自动送料机实质上是上料机械手，适用于轴承行业、小五金行业、标准件行业的冲压加工。它能自动上料和卸料，提高生产效率，保证产品质量，改善工人劳动强度，确保人身安全。本机节拍与冲床同步，连续生产.总体结构简单、紧凑，传动平稳，性能可靠，使用安全，操作方便，便于加工、装拆、调整、维护、制造经济。在冷挤压加工行业特别是轴承冲挤压加工中有较大的应用前景。
自动送料是冲压加工实现自动化的最基本要求、也是在一套模具上实现多工位冲压的根本保证。自动送料机构每次送进带料或条料的距离称为送料步距，送料步距可根据冲压件的形状尺寸及冲压工艺的需要设计确定。 2.1主要参数及性能指标
生产率（件/min） 送料距离（mm） 180 150 2 1060 100 60 270 460 30 45 0.03 530 2300 150 4
板料厚度（mm） 轴心高度冲头行程辊轴半径（mm） （mm） （mm） 大齿轮轴心坐标（mm） 大齿轮轴心坐标（mm） 大齿轮轴心偏距（mm） 送料机构最小传动角（） 速度不均匀系数 板料送进阻力（N） （N） 0冲压板料最大阻力冲头重力（N） 机械原理课程综合设计说明书
3.课题分析
一般来讲，我们要设计一个机构，包括根据该机构的功能要求选择机构的类型，即确定机构运动简图的形式，也就是通常所说的机构的型综合或构型综合设计；确定机构运动简图之后，我们需要计算它的尺寸参数，称为机构的尺寸综合或运动设计；之后才是机构的结构强度、有限元与加工工艺设计等。
由于本课题已经给出了自动送料冲床机构的运动形式，不必再确定运动简图。所以，只需要考虑运动设计。也就是说，题目中的综合指的是尺寸综合。
4.工作原理
送料过程：电动机通过V带传动和单级齿轮传动带动曲柄转动，将一定量的薄钢板送入冲床工作台面位置
冲制过程：飞轮飞轮驱动曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构中曲柄为主动件，带动摇杆摆动，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，棘轮与辊轴中心轴线重合，最后依靠辊轴的压紧将一定量的板料送到工作位置。
5.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 。
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冲模自动送料装置的设计
