接插件擠壓成型機切斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

1、安陽工學(xué)院畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）題 目 接插件擠壓成型機切斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 姓 名 郭彎彎 學(xué) 號200901090041 指導(dǎo)教師 段麗霞 日 期2011年3月11日前言近年來，隨著計算機、通訊信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)外市場對插接件的需求猛增。我國作為世界制造中心對接插件的需求更是成倍增加，其中大多接插件的生產(chǎn)由中小企業(yè)完成。針對中小企業(yè)的實際情況，采用冷擠壓成形制造技術(shù)，研制開發(fā)自動化程度高的接插件擠壓加工設(shè)備，視線送料、成形、切斷的連續(xù)自動完成，大大提高了生產(chǎn)效率和材料的利用率，降低了制造成本，確保接插件零件的質(zhì)量穩(wěn)定可靠。其中切斷機構(gòu)的設(shè)計關(guān)系到接插件的質(zhì)量和精確度，以及在保證質(zhì)量的

2、前提下保證材料的最高利用率。有助于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品在國內(nèi)的市場上甚至世界市場上由較強的競爭力，更重要的是保證資源的有效利用。由于我們的水平有限，加之經(jīng)驗不足，文中缺點、錯誤在所難免，懇請各位老師批評指正。內(nèi) 容 摘 要切斷機構(gòu)的設(shè)計關(guān)系到接插件的質(zhì)量和精確度，以及在保證質(zhì)量的前提下保證材料的最高利用率。有助于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品在國內(nèi)的市場上甚至世界市場上由較強的競爭力，更重要的是保證資源的有效利用。本文為接插機擠壓成型機設(shè)計的一個部分，在完成對切斷機構(gòu)的設(shè)計計算之后，著重對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，主要對切斷機構(gòu)的組成構(gòu)件進(jìn)行了分類，并根據(jù)設(shè)計計算的結(jié)果畫出其結(jié)構(gòu)簡圖，然后又對其進(jìn)

3、行了自由度計算，并對其進(jìn)行高副低代。然后拆分桿組并確定桿組級別. 關(guān)鍵詞： 接插件 擠壓成型 切斷機構(gòu) 結(jié)構(gòu)分析Abstract .The design that cuts off organization among them relates to the quality and accuracy of connecting the plug-in, and promises the tallest utilization of material while promising the premise of quality.The production cost with contribut

4、es to lowering a business enterprise, promise product at locally on the market even the world is on the market from stronger competition ability, the effective exploitation of more important assurance resources.In order to connect to put machine to squeeze a part of modeling the machine design, this

5、 text after completing to the design calculation that cuts off organization, emphasize as to it's carry on structure analysis, mainly to cut off organization of constituting and reaching the piece carried on a classification, and the result computing according to the design draw its structure sk

6、etch plan, then as to it's carried on a freedom degree calculation again, and as to it's carry on generation.Then dismantle the pole set in cent to combine assurance pole set Class.Keyword: Connect a plug-in Squeeze to model Cut off organization The structure of analytical目 錄前言I內(nèi) 容 摘 要IIAbst

7、ractIII第1章 緒論- 1 -1.1 擠壓成形技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀- 1 -1.2 問題的提出- 3 -1.3 零件技術(shù)的要求- 4 -第2章 接插件擠壓成形機整體機構(gòu)設(shè)計- 5 -2.1方案選型設(shè)計- 5 -設(shè)計原則- 5 -功能分析- 5 -2.1.3 設(shè)計方案- 5 -2.1.4 方案比較- 7 -2.1.5 系統(tǒng)組成- 8 -2.1.6 技術(shù)關(guān)鍵- 8 -2.2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算- 8 -2.2.1 n=1r/min時的參數(shù)計算- 8 -2.2.2 2r/min 時的參數(shù)計算- 18 -2.2.3 各軸直徑初算及聯(lián)軸器的選擇- 19 -第3章 送料裝置的設(shè)計計算- 20 -3.1

8、送料裝置的設(shè)計要求- 20 -3.2 送料裝置的設(shè)計計算- 21 -3.3 送料裝置設(shè)計方案的比較- 25 -3.4 凸輪的設(shè)計- 26 -凸輪機構(gòu)類型的選擇- 26 -推桿運動規(guī)律的選擇- 27 -3.5 夾緊頭的設(shè)計- 28 -3.6送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析- 29 -機構(gòu)的組成- 29 -機構(gòu)運動簡圖- 29 -計算機構(gòu)自由度- 30 -第4章 擠壓模具的設(shè)計- 31 -4.1零件擠壓工藝分析- 31 -零件工藝方案- 31 -擠壓成形工藝參數(shù)的確定- 31 -4. 2模具的結(jié)構(gòu)的確定- 32 -4.3模具工作尺寸的計算- 33 -凸模的工作尺寸的計算- 33 -4.4模具的結(jié)構(gòu)尺寸- 34

9、-凸模的結(jié)構(gòu)尺寸- 34 -凹模的結(jié)構(gòu)尺寸- 35 -內(nèi)凸輪的結(jié)構(gòu)尺寸- 35 -外凸輪的結(jié)構(gòu)尺寸- 36 -4.5送料、擠壓及切斷過程的協(xié)調(diào)設(shè)計- 37 -第5章 切斷機構(gòu)的設(shè)計與計算- 39 -5.1切斷機構(gòu)的原理設(shè)計- 39 -5.2 切斷機構(gòu)的選擇- 39 -5.2.1 凸輪機構(gòu)類型的選擇- 39 -5.2.2 推桿運動規(guī)律的選擇- 40 -5.3 切斷機構(gòu)的設(shè)計計算- 43 -凸輪壓力角的選擇- 43 -5.3.2 凸輪機構(gòu)推程角的確定- 44 -5.3.3 凸輪基圓半徑的確定- 45 -5.3.5 材料選擇- 49 -5.3.6 凸輪強度的校核- 49 -5.4 壓桿機構(gòu)的設(shè)計-

10、50 -推桿尺寸的確定- 50 -壓板尺寸的確定- 51 -銅套尺寸的確定- 51 -彈簧的設(shè)計- 52 -刀體尺寸的設(shè)計- 54 -5.4.6 刀具的選擇- 55 -5.5切斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析- 55 -機構(gòu)的組成- 55 -機構(gòu)運動簡圖- 56 -計算機構(gòu)自由度- 57 -高副低代- 58 -平面機構(gòu)的組成原理- 59 -第5章 總結(jié)- 62 -致 謝- 63 -參考文獻(xiàn)- 64 -附錄- 65 -接插件擠壓成形機切斷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第1章 緒論1.1 擠壓成形技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀擠壓是對放在容器內(nèi)的金屬坯料施加外力，使之從特定的?？字辛鞒觯@得所需端面形狀和尺寸的一種塑性加工方法。約在1797年

11、，英國人布拉曼（S.Braman）設(shè)計了世界上第一臺用于鉛擠壓的機械式擠壓機，并獲得了專利。1820年英國人托馬斯（B.Thomas）首先設(shè)計制造了液壓式鉛管擠壓機，這臺擠壓機具有現(xiàn)在管材擠壓機的基本組成部分（包括：擠壓筒、可更換擠壓模、裝有墊片的擠壓軸和通過螺紋連接在軸上的隨動擠壓針），從而使管材擠壓得到了較快的發(fā)展。著名的Tresca屈服準(zhǔn)則就是法國人Tresca在1864年通過鉛管的擠壓實驗建立起來的。1870年，英國人Haines發(fā)明了鉛管反向擠壓法，即擠壓筒的一端封閉，將擠壓模固定在空心擠壓軸上實現(xiàn)擠壓。1879年法國的Borel、德國的Wesslau先后開發(fā)了鉛包覆電纜生產(chǎn)工業(yè)，成

12、為世界上采用擠壓法制備復(fù)合材料的歷史開端。1893年，英國人J.Robertson發(fā)明了靜液擠壓法，但當(dāng)時沒有發(fā)現(xiàn)這種方法有何工業(yè)應(yīng)用價值，直到20世紀(jì)50年代（1955）才開始得以實用化。1894年英國人G.A.Dick設(shè)計了第一臺可擠壓熔點和硬度較高的黃銅及其他銅合金的擠壓機，其操作原理與現(xiàn)代的擠壓機基本相同。1903年和1906年美國人G.W.Lee申請并公布了鋁、黃銅的冷擠壓專利。1910年出現(xiàn)了鋁菜擠壓機，1923年Duraaluminum最先報道了采用復(fù)合坯料成形包覆材料的方法。1927年出現(xiàn)了可移動擠壓筒，并采用了電感應(yīng)加熱技術(shù)。1930年歐洲出現(xiàn)了鋼的熱擠壓，但由于當(dāng)時采用油脂

13、、石墨等作潤滑劑，其潤滑性能差，存在擠壓制品缺陷多、工模具壽命短等致命的弱點。鋼的擠壓真正得到較大發(fā)展并被用于工業(yè)生產(chǎn)，是在1942年發(fā)明了玻璃潤滑劑之后。1941年美國人H.H.Stout報道了銅粉未直接擠壓的實驗結(jié)果。1965年，德國人R.Schnerder發(fā)表了等溫擠壓實驗研究結(jié)果，英國的J.M.Sabroff等人申請并公布了半連續(xù)靜液擠壓專利。1971年英國人D,Green申請了Conform連續(xù)擠壓專利以后，擠壓生產(chǎn)的連續(xù)化受到極大重視，于20世紀(jì)80年代初實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。擠壓技術(shù)的前期發(fā)展過程是從軟金屬到硬金屬，從手工到機械化、半連續(xù)化，進(jìn)一步發(fā)展到連續(xù)化的過程。而從20世紀(jì)50

14、年代后期至20世紀(jì)80年代初期，歐美、日本等先進(jìn)國家對建筑、運輸、電力、電子電器用鋁合金擠壓型材需要量的急劇增長，近20年來高速發(fā)展的工業(yè)技術(shù)對擠壓制品斷面形狀復(fù)雜化、尺寸大范圍化（向小型化與大型化兩個方向發(fā)展）與高精度化、性能均勻化等的要求，以及廠家對高效率化生產(chǎn)和高剩余價值產(chǎn)品的追求，促進(jìn)了擠壓技術(shù)的迅猛發(fā)展，具體表現(xiàn)為：（1）小斷面超精密型材與大型或超大型型材的擠壓、等溫擠壓、水封擠壓、冷卻模擠壓、高速擠壓等正向擠壓技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步;(2)反向擠壓、靜液擠壓技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大；（3）以Conform為代表的連續(xù)擠壓技術(shù)的實用化；（4）各種特殊擠壓技術(shù)，如粉末擠壓，以鋁包鋼線和低溫超電導(dǎo)材

15、料為代表的層狀復(fù)合材料擠壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用；（5）半固態(tài)金屬擠壓、多坯料擠壓等新方法的開發(fā)研究等。從應(yīng)用范圍看，從大尺寸金屬鑄錠的熱擠壓開坯至小型精密零件的冷擠壓成形，從以粉末、顆粒料為原料的直接擠壓成形到金屬間化合物、超導(dǎo)材料等難加工材料的擠壓加工，現(xiàn)代擠壓技術(shù)得到了極為廣泛的開發(fā)與應(yīng)用。根據(jù)擠壓筒內(nèi)金屬的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、擠壓方向、潤滑狀態(tài)、擠壓溫度、擠壓速度、工模具的種類或結(jié)構(gòu)、坯料的形狀或數(shù)目、制品的形狀或數(shù)目等的不同，擠壓的分類方法也不同。目前，工業(yè)上廣泛應(yīng)用的幾種主要擠壓方法，即正向擠壓法、反向擠壓法、側(cè)向擠壓法、玻璃潤滑劑壓法、靜液擠壓法、連續(xù)擠壓法。1.2 問題的提出近年來，隨著計算

16、機、通信信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)外市聲場對接插件的需求猛增。插接件零件（圖1-1）一般為方形件，材料為黃銅（ZHMn58-2-2)或紫銅（T2Y），具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，塑性很好，但切削加工圖1-1 接插件零件性不十分理想。零件的長度規(guī)格一般為10mm-25mm，兩端頭均倒角（便于安裝和使用），而原材料的長度為4m-5m。中小企業(yè)的傳統(tǒng)加工工藝方法為銑削加工，按照零件長度規(guī)格要求，采用專用夾具，用成形銑刀加工接插件的兩端頭倒角，然后切斷（一般為手工切斷），再打磨去毛刺。該加工方法效率低，工人勞動強度大，原材料損耗較大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，難以實現(xiàn)大批量自動化生產(chǎn)需要。采用國外（日本）進(jìn)口的自動化加

17、工設(shè)備，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，但投資太大（每臺售價3-4萬美元），且投資成本回收周期長，效益低。針對這種情況，研發(fā)自動化程度較高的接插件加工設(shè)備，采用冷擠壓技術(shù)制造加工接插件零件，實現(xiàn)送料、擠壓成形、切斷的連續(xù)自動完成，確保成品零件的設(shè)計質(zhì)量，大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了原材料，提高了零件的端頭硬度和強度。1.3 零件技術(shù)的要求零件材料：黃銅（ZHMn58-2-2）或紫銅（T2-Y）硬度： HRC<35零件規(guī)格：2.5mm×2.5mm（方形），長10mm25mm技術(shù)要求：成品長度符合設(shè)計要求；零件兩端頭的倒角深度去毛刺，保證產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)能力：200240萬件/年第2章 接插件擠壓

18、成形機整體機構(gòu)設(shè)計2.1方案選型設(shè)計設(shè)計原則在滿足設(shè)計與技術(shù)要求的同時，考慮機造成本與生產(chǎn)率等因素，最大限度地實現(xiàn)自動化，并在保證每個機構(gòu)強度的情況下，盡量使整臺設(shè)備小巧、精簡。功能分析接插機是采用冷擠壓技術(shù)制造加工接插件，實現(xiàn)送料、擠壓成形、切斷的連續(xù)自動完成 。并保證送料、擠壓成形、切斷的相互協(xié)調(diào)配合，以免發(fā)生干涉。 設(shè)計方案方案一：（1）選擇鼠籠式異步電動機。（2）傳動系統(tǒng)采用齒輪變速箱實現(xiàn)減速。（3）由于加工零件小，擠壓裝置采用軸與模具一體化設(shè)計。（4）送料機構(gòu)采用“凸輪壓桿”機構(gòu)將動力引出，實現(xiàn)同步自動送料。（5）采用“凸輪壓桿”結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)工件自動切斷。圖2-1 接插機方案一其原理方

19、案圖如上所示方案二：(1) 采用交流同步電動機。(2) 傳動系統(tǒng)采用皮帶輪傳動和齒輪傳動相結(jié)合，實現(xiàn)二級減速。(3) 擠壓裝置同方案一，仍采用軸與模具一體化設(shè)計。(4)送料機構(gòu)采用一對錐齒輪將動力引出，通過合理設(shè)計錐齒輪的傳動比，實現(xiàn)同步自動送料。(5) 仍采用“凸輪-壓桿”結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)工件自動切斷。其原理方案如下圖所示：圖2-2 接插機方案二方案三：（1） 選擇鼠籠式異步電動機。（2） 傳動系統(tǒng)采用皮帶輪傳動和齒輪傳相結(jié)合，實現(xiàn)二級減速。（3） 擠壓裝置同方案一，仍采用軸與模具一體化設(shè)計。（4） 送料機構(gòu)采用“凸輪壓桿”結(jié)構(gòu)將動力引出，實現(xiàn)同步自動送料。（5） 采用“凸輪壓桿”結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)工件自

20、動切斷。其原理方案圖如下所示：圖2-3 接插機方案三 方案比較（1）鼠籠式異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價廉、運行可靠、維護(hù)使用方便；而同步交流電動雖然具有恒速的優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價貴，調(diào)速較復(fù)雜，操作較麻煩。且接插機為小型機器設(shè)備，采用鼠籠式異步電動機可滿足其功率要求，所以選擇鼠籠式異步電動機。（2）傳動系統(tǒng)采用減速箱使整臺機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且使設(shè)計、計算麻煩；增加了成本，不經(jīng)濟。采用皮帶輪就可以滿足其傳動要求，且可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送。（3）送料機構(gòu)采用一對錐齒輪將動力引出，則就需要設(shè)計變速箱，使整臺機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計算麻煩，成本增加；而若采用“凸輪壓桿”將動力引出，則結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，很容易實現(xiàn)同步自動

21、送料，且成本較低，所以選擇“凸輪壓桿”將動力引出。根據(jù)以上分析比較，最終選擇方案三為最佳方案。2.1.5 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)由傳動（動力）系統(tǒng)、擠壓成形模具、自動切斷和自動送料四部分組成。2.1.6 技術(shù)關(guān)鍵 該機的技術(shù)關(guān)鍵為，在大齒輪旋轉(zhuǎn)一周，完成一個零件的加壓成形加工時，必須保證送料、擠壓成形（加工倒角）和切斷工序等相互協(xié)調(diào)配合，不發(fā)生干涉。2.2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算接插件擠壓機的傳動系統(tǒng)要求采用二級減速，皮帶傳動和齒輪傳動的組合。根據(jù)客戶對年產(chǎn)量的要求，有三種生產(chǎn)效率可供選擇：擠壓機的執(zhí)行機構(gòu)擠壓模的轉(zhuǎn)速分別為：n=2r/min；n=1r/min；n=0.5r/min。2.2.1 n=1r/

22、min時的參數(shù)計算（1）選擇電動機：考慮接插件擠壓成形機無特殊要求，選用Y系列三相異步電動機。Y系列三相異步電動機為一般用途的全封閉自扇冷式電動機，適用于無特殊要求的各種機械設(shè)備。對于頻繁起動、制動、換向，宜選用允許有較大震動和沖擊、轉(zhuǎn)動慣量小、過載能量大的YZ和YZA系列起重用三相異步電動機。同一系列的電動機有不同的防護(hù)及安裝形式，可根據(jù)具體要求選用。 （2）電動機容量的確定1) 傳動裝置的總效率：2) 電動機所需功率擠壓模的擠壓力為： V=0.015m/s從結(jié)果可以看出所需工作功率很小，一般電動機功率都能完全滿足需求。(3)電動機轉(zhuǎn)速的確定總傳動分為四次降速，一級帶減速，三級齒輪減速，故加

23、一級減速器。電動機的轉(zhuǎn)速高，尺寸和質(zhì)量小，價格也低，但傳動裝置一個的總傳動比大，從容使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸增大，成本提高；選用低轉(zhuǎn)速的電動機則相反。因此，應(yīng)對電動機及傳動裝置做整體考慮，綜合分析比較，以確定合理的電動機轉(zhuǎn)速。對于多級傳動，為使各級傳動機構(gòu)設(shè)計合理，還要根據(jù)工作機的轉(zhuǎn)速及各級傳動副的合理傳動比，推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍54864r/min。符合這一范圍的轉(zhuǎn)速有：710、720、960r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由手冊查出有三種適用的電動機型號：型號額定功率kw滿載轉(zhuǎn)速rmin堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩滿載轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132S-639602.02.0Y132S-82.27102.02.0Y9

24、0S-60.759102.02.0電動機選取表1(4)確定電動機型號綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格及實用性選擇的電動機型號為： YS-6 其額定功率 P：0.75KW滿載轉(zhuǎn)速 n：910r/min根據(jù)電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速n,可得傳動裝置的總傳動比為910。(5)總傳動比的分配根據(jù)轉(zhuǎn)動比分配原則為使帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸與減速器的尺寸協(xié)調(diào)勻稱，即兩級齒輪減速器，浸油深度大致相近，且低速級齒輪直徑略大，傳動比可按下式分配= -高級傳動比-減速器傳動比故i=6.5(6)設(shè)計帶減速1）計算額定功率計算功率是根據(jù)傳遞的功率p，并考慮到載荷性質(zhì)和每天時間長短因素的影響而確定的。即式中： -工作情況

25、系數(shù)P-傳遞的額定功率 -計算功率 2）選擇帶型：根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速n=910r/min和計算功率，選擇普通V帶Z型帶。3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和初選小帶輪基準(zhǔn)直徑：,根據(jù)Z帶截型，參考表8-3及表8-7 選取>。 為了提高v帶的壽命，宜選取較大的直徑小帶輪的基準(zhǔn)直徑=71mm, 查表得小帶輪的外徑等于75mm驗算帶的速度：根據(jù)式（8-13）來計算帶的速度V，并應(yīng)使。對于普通Z帶速度不能過低，以免使離心力過大；不能過小以免使所需的有效拉力過大，即所需帶的根數(shù)z過多。4）計算從動輪的基準(zhǔn)直徑, = 從動輪直徑圓取得=500mm，盡量加大傳動比從動輪的外徑查表得504mm傳動比i=7.0425）確

26、定中心距和帶的基準(zhǔn)直徑:根據(jù)傳動的結(jié)構(gòu)需要初定中心距取定后，根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系，按下式計算所需的基準(zhǔn)長度：查表取由公式基本滿足要求。查表取長度系數(shù)考慮安裝調(diào)整和補充預(yù)緊力（如帶伸長而松弛后的張緊）的需要，計算中心距的變動范圍 最大中心距為367mm最小中心距為334mm6）驗算主動輪上的包角（至少90°）故包角系數(shù)為0.827）確定帶的根數(shù)Z由公式-考慮包角不同是的影響系數(shù)，簡稱包角系數(shù)，-考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)，簡稱長度系數(shù)，查表8-2-單根v帶的基本額定功率，查表8-5a；-計入傳動比的影響時，單根V帶額定功率的增量經(jīng)計算Z取5根，根數(shù)不是太多，故為安全期間。8）確定帶的

27、預(yù)緊力：安裝新帶所需要的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的1.5倍，則大帶輪的轉(zhuǎn)速為128r/min，V帶傳動的效率為0.95，故大帶輪的傳出功率為P1=0.7125KW(7)設(shè)計二級減速器設(shè)計計算第一對齒輪1） 初選齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 圖2-4接插機方案選型按上圖所示的傳動方案，選取直齒圓柱齒輪傳動。此擠壓機為一般工作機器，傳動速度不高，故選用7級精度。材料選擇，大小齒輪的材料均為20Cr,并且經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為5862HRC選擇大小齒輪的齒數(shù)，第一個齒輪的齒數(shù)Z1=17第二對齒輪的齒數(shù)Z2=111轉(zhuǎn)動比i=111/17=6.529熱處理： 表面淬火齒輪變形不大，故精度等級、大小齒

28、輪的齒數(shù)不變。2）按齒面接觸強度設(shè)計計算：由設(shè)計計算式進(jìn)行試算確定公式中的各計算值由設(shè)計手冊選取載荷系數(shù)；小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；選擇齒寬系數(shù)，材料的彈性影響系數(shù)=；接觸強度極限1200MPa；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=368640000，N2=56713800；接觸疲勞壽命分別為，；接觸疲勞許用應(yīng)=， .計算a.試算小齒輪分度圓直徑,帶入中較小的值b.計算圓周速度c.計算齒寬d.計算齒寬和齒高之比b/h:模數(shù) 齒高 b/h=7.557mme.計算載荷系數(shù)查得動載系數(shù)查得使用系數(shù),查得7級精度，小齒輪相對支撐非對稱布置時算得=1.415查得=1.32；故載荷系數(shù)f.故按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，算

29、得g.計算模數(shù)m3）按齒根彎曲強度設(shè)計彎曲強度的設(shè)計公式為確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值由設(shè)計手冊查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲疲勞強度極限；彎曲疲勞壽命系數(shù), ；彎曲疲勞需用應(yīng)力，；故K=2.38788查得齒形系數(shù)=2.97，=2.17；查得應(yīng)力校核系數(shù)=1.52 ，=1.80大、小齒輪的0.01，0.0081357故小齒輪的數(shù)值大設(shè)計計算對比計算結(jié)果由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于有齒根彎曲強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決與齒根彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，而齒輪的最小齒數(shù)又不能少于17，故取由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m=2

30、.228并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值2.25mm4）幾何尺寸計算計算分度圓直徑計算中心距 計算齒輪寬度5）驗算設(shè)計計算第二對齒輪軸II的轉(zhuǎn)速輸入II軸的功率為 = 用同第一對齒輪的運算方法算得第二對齒輪的尺寸如下：模數(shù)；齒輪齒數(shù);分度圓直徑，;中心距;齒輪寬度,設(shè)計計算最后一組齒輪這對齒輪是位于減速器外，且大齒輪為工作齒輪軸的轉(zhuǎn)速為 輸入軸的功率為 = 用同第一對齒輪的算法輸出來第三對齒輪的尺寸如下：齒輪齒數(shù) ；模數(shù);計算分度圓直徑，；中心距；齒輪寬度， 運動和動力參數(shù)輸入工作軸的功率運動和動力參數(shù)2.2.2 2r/min 時的參數(shù)計算（1）選擇電動機根據(jù)接插機的工作條件選擇Y132M-8電動機，其額定

31、功率為3Kw，滿載轉(zhuǎn)速710r/min，最大轉(zhuǎn)矩2.0N·mm，額定轉(zhuǎn)矩2.0Kw（2）設(shè)計帶傳動:選用V帶輪設(shè)計，其材料為鑄鋼（轉(zhuǎn)速較高）傳動比i=3.61，經(jīng)計算小帶輪基準(zhǔn)直徑：=140mm;大帶輪基準(zhǔn)直徑=505.5mm，選用普通v帶，根數(shù)為4，帶輪中心距為494.36mm；經(jīng)驗算包角為138.127°，帶輪預(yù)緊力為172.233N（3）齒輪設(shè)計：第一對齒輪的設(shè)計計算經(jīng)過設(shè)計計算小齒輪齒數(shù);大齒輪齒數(shù);傳動比。小齒輪分度圓直徑D1=49.5;大齒輪分度圓直徑D2=495;模數(shù)m=2.25第二對齒輪設(shè)計計算經(jīng)過設(shè)計計算小齒輪齒數(shù)Z3=17;大齒輪齒數(shù)z4=170;傳動比

32、i2=10；小齒輪分度圓直徑D3=93.5mm;大齒輪分度圓直徑D4=935mm;模數(shù)m=5.5與1r/min的方案的尺寸相比，尺寸較大，故選1r/min的設(shè)計計算的方案。2.2.3 各軸直徑初算及聯(lián)軸器的選擇1 計算各種直徑由公式其中P-所傳遞的功率，kwn-軸的轉(zhuǎn)速（r/min）c-軸的許用應(yīng)力所確定的系數(shù)，與材料有關(guān)，取97故軸直徑 mm軸直徑 mm軸直徑 mm工作軸直徑 mm2電動機與帶傳動采用彈性柱銷聯(lián)軸器，其優(yōu)點為加工制造容易，裝拆方便，成本低，且能緩沖減震。帶傳動與減速器傳動采用彈性注銷聯(lián)軸器，因為轉(zhuǎn)速相對較高，轉(zhuǎn)矩小。第3章 送料裝置的設(shè)計計算3.1 送料裝置的設(shè)計要求根據(jù)整體

33、方案設(shè)計的要求，送料裝置的動力是通過在大齒輪外側(cè)階梯上固定的凸輪經(jīng)過凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)引出。另外送料的頻率是1次每分，每次送料應(yīng)該是在擠壓模具出現(xiàn)55º的大間歇的時候完成。由于所設(shè)計的接插機要求能夠生產(chǎn)長度為10mm-25mm的接插件，故送料裝置的送料長度要求是可調(diào)的，從而實現(xiàn)在同一臺機器上生產(chǎn)出所有符合長度要求的接插件。即要求送料裝置最短為每秒每次送料長度為10mm，而最長為每秒次送料的長度為25mm。故綜合考慮，采用如圖所示的凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿及楔形夾緊頭送料裝置較為合理。圖3-1 凸輪-導(dǎo)桿機構(gòu) 凸輪是通過在在大齒輪的外側(cè)再開一個階梯，然后將其套在該階梯上，并且加以固定。然后通過導(dǎo)桿機

34、構(gòu)實現(xiàn)動力的換向，使得凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)的導(dǎo)桿的上下方向的運動轉(zhuǎn)化為夾緊頭的左右運動，實現(xiàn)送料方向與擠壓，切斷的向協(xié)調(diào)。當(dāng)凸輪處于起始位置時，夾緊頭位于起始位置，當(dāng)凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)進(jìn)入推成后，凸輪將導(dǎo)桿推起，從而時導(dǎo)桿圍繞支點旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動楔形夾緊頭夾緊條料向前運動，當(dāng)實現(xiàn)了送料的長度后，夾緊頭接觸當(dāng)固定在導(dǎo)軌上的檔塊，從而阻止了夾緊頭繼續(xù)向前送料，此時導(dǎo)桿只能拉動楔形夾緊頭的滑塊壓縮夾緊頭的彈簧向前運動。當(dāng)凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)進(jìn)入回程后，導(dǎo)桿帶動滑塊回到起始位置。在該機構(gòu)中，可以通過改變凸輪的推程h來設(shè)計導(dǎo)桿圍繞支點旋轉(zhuǎn)的角度，從而改變夾緊頭往復(fù)運動的距離。另外可以通過改變導(dǎo)桿AC,AB,CD,的長度來設(shè)計夾

35、緊頭往復(fù)運動的距離。所以這種裝置可以實現(xiàn)各種規(guī)格接插件送料的要求。需要注意是在夾緊塊上安上一個套筒，且套筒的面積大于杠桿的截面積，利于杠桿的上下和左右的移動，在這里套筒用20x20規(guī)格的。3.2 送料裝置的設(shè)計計算 方案一 采用如圖所示的凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)及楔形夾緊頭送料裝置。其中各部分的尺寸設(shè)計如圖所示：圖3-2 桿長設(shè)計 設(shè)計凸輪的推程為7.76mm，則導(dǎo)桿右側(cè)圍繞著支點逆時針旋轉(zhuǎn)15º，則導(dǎo)桿左側(cè)圍繞著支點順時針旋轉(zhuǎn)15 º。圖3-3 滑塊移動距離經(jīng)計算夾緊頭運動距離為L為53.9mm，可以實現(xiàn)最短10mm，最長為25mm的送料需求。方案二 采用如圖所示尺寸的凸輪導(dǎo)桿及楔形

36、夾緊塊送料機構(gòu)。同樣是靠凸輪推動導(dǎo)桿圍繞支點旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)夾緊塊送料。設(shè)計凸輪的推程為15 mm，則導(dǎo)桿右側(cè)圍繞著支點逆時針旋轉(zhuǎn)7.5°，則導(dǎo)桿左側(cè)圍繞著支點順時針旋轉(zhuǎn)7.5°。圖3-4 凸輪-導(dǎo)桿機構(gòu)則經(jīng)過計算夾緊頭向前運動的最大距離L為31.9 mm可以實現(xiàn)最短10mm，最長為25mm的送料需求。圖3-5 夾緊頭移動距離方案三設(shè)計凸輪的推程為7.76mm，則導(dǎo)桿右側(cè)圍繞著支點逆時針旋轉(zhuǎn)7.5º，則導(dǎo)桿左側(cè)圍繞著支點順時針旋轉(zhuǎn)7.5º。圖3-6 凸輪-導(dǎo)桿機構(gòu)則經(jīng)過計算滑塊向前運動的距離L為33.1 mm，可以實現(xiàn)最短10mm，最長為25mm的送料需求。圖3

37、-7 夾緊頭移動距離3.3 送料裝置設(shè)計方案的比較所用方案都是采用凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)及楔形夾緊頭來實現(xiàn)送料的。但各個方案的導(dǎo)桿尺寸及凸輪形狀各不相同，如下表所示：表4 導(dǎo)桿尺寸與凸輪形狀方案導(dǎo)桿AB的長度（mm）導(dǎo)桿AC的長度（mm）導(dǎo)桿CD的長度（mm）導(dǎo)桿旋轉(zhuǎn)的角度夾緊頭進(jìn)給長度（mm）方案一656520015º53.9方案二40602407.5º31.9方案三50502507.5º33.1三種方案均能夠?qū)崿F(xiàn)再短15，最長25的送料要求。其中方案一，由于支點外側(cè)導(dǎo)桿AC的長度為65mm，使得夾緊頭與進(jìn)料口之間的距離較長，故在夾緊頭向前送料的時候，夾緊塊與進(jìn)料口之間的

38、條料較長，易發(fā)生彎曲變形，從而影響到送料的精度。另外由于導(dǎo)桿AC較長，故在支點A處受到的彎矩較大，使得該方案的力學(xué)性能較差。此外，也加大了整個設(shè)備的外形尺寸，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，所以設(shè)備的運動特性不好，不易采用。在此方案中要求凸輪的輪廓由較大的突變，故在運轉(zhuǎn)過程中，凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)將會受到較大的沖擊，整個裝置的動力特性較差，不易采用。其中方案二，此時需要導(dǎo)桿圍繞支點A旋轉(zhuǎn)7.5º，則此時凸輪的推程為h=30×sin7.5º=3.9 mm。而此時推桿對導(dǎo)桿AB的壓力角=7.5º，即導(dǎo)桿會不會受到推桿較大的作用力，減少了摩擦。但在支點A處因為AB,AC的長度設(shè)計的不相

39、等，會受到較大的剪切力。同時因為AB<AC這就需要很大的力來達(dá)到預(yù)期的送料長度。方案三則彌補了前兩個方案的缺點，不但在滿足產(chǎn)品的質(zhì)量的前提下保證了裝置的緊湊，而且設(shè)備具有良好的額力學(xué)與動力性能，同時因為AB,AC的長度取得相同，保證了杠桿運動的故方案三為平穩(wěn)性，用較小的里就可以達(dá)到要求的送料長度，所以第三個方案為最佳方案。3.4 凸輪的設(shè)計凸輪機構(gòu)類型的選擇由于送料機構(gòu)的作用力不大，速度也較低，故選用偏置直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)。這種推桿的構(gòu)造最簡單，但由于是點或線接觸卻最易磨損。推桿運動規(guī)律的選擇為了使送料裝置有良好的動力特性，故設(shè)計推桿的推程運動規(guī)律為正弦加速度運動規(guī)律。由于凸輪作為

40、動力的引出，時通過在大齒輪的外側(cè)開一個階梯，并將凸輪套在階梯軸外側(cè)，用銷釘加以固定。凸輪受沖擊易磨損，載荷情況為中載，45鋼調(diào)質(zhì)，220HBS260HBS。 根據(jù)整體方案設(shè)計的要求，每次送料應(yīng)該是在擠壓模具出現(xiàn)的大間歇的時間完成。則凸輪的推程運動角=20°，推程h=7.8mm當(dāng)凸輪完成送料后，即推桿完成推程后，推桿進(jìn)入遠(yuǎn)休階段。為了使夾緊頭能夠穩(wěn)定送料，設(shè)計遠(yuǎn)休止角為5º。然后推桿進(jìn)入回程階段。由于回程階段與擠壓，切斷無關(guān)，所以為了減小凸輪導(dǎo)桿機構(gòu)的運動沖擊，設(shè)計回程運動角為180º，由與遠(yuǎn)休止輪廓和近休止輪廓的相切圓連接。則設(shè)計出凸輪的形狀如下圖所示：圖3-8

41、凸輪形狀3.5 夾緊頭的設(shè)計為了配合凸輪導(dǎo)桿實現(xiàn)送料，并且實現(xiàn)送料長度的可調(diào)性，設(shè)計如下圖所示的楔形夾緊頭:圖3-9 楔形夾緊頭夾緊頭由殼體，端蓋，及楔形塊組成。當(dāng)導(dǎo)桿向前運動時帶動滑塊5在軌道內(nèi)向前運動，設(shè)計彈簧6具有較大的彈性系數(shù)，則當(dāng)彈簧發(fā)生較小的變形量后就滑塊5帶動楔形塊2向前運動。當(dāng)楔形塊2擠壓到楔形塊1時，兩個相互獨立的楔形塊1同時相互靠攏，從而實現(xiàn)夾緊條料并隨著整個楔形頭向前運動，實現(xiàn)送料。當(dāng)楔形塊進(jìn)給到檔塊時，實現(xiàn)所需的送料長度，但這時導(dǎo)桿機構(gòu)繼續(xù)帶動滑塊5向前運動。由于檔塊的阻擋作用，夾緊頭不能繼續(xù)向前運動，滑塊5只能壓縮彈簧6，當(dāng)凸輪導(dǎo)桿進(jìn)入回程后，滑塊向后運動，當(dāng)接觸到楔

42、形塊2時，帶動楔形塊2向后運動，這時楔形塊1不受楔形塊2的楔緊作用而自然分開，不能夠夾緊條料，并隨著殼體向后運動。從而實現(xiàn)了送料裝置的循環(huán)運動.3.6送料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)的組成 機構(gòu)有4個活動構(gòu)件組成，分別是凸輪、頂桿、壓桿、滑塊。由1個轉(zhuǎn)動副，2個移動副，1個高副組成。 送料機構(gòu)由凸輪機構(gòu)和壓桿機構(gòu)組成。其中凸輪和大齒輪連在一起為整個機構(gòu)提供動力為原動件；其余的頂桿、壓桿為從動件機構(gòu)運動簡圖由送料機構(gòu)的工作過程可知，其原動件為凸輪，執(zhí)行構(gòu)件是固定在頂桿2上的壓桿，循著運動路線可以看出，此機構(gòu)是有凸輪、頂桿、和壓桿組成的，凸輪上有一轉(zhuǎn)動副，壓桿中間有一轉(zhuǎn)動副，頂桿和導(dǎo)套之間與壓桿和套筒之間各

43、形成一個移動副，并且凸輪與頂桿接觸的地方有一高副，其運動簡圖如圖所示（其中凸輪為原動件）：圖3-10送料機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖計算機構(gòu)自由度機構(gòu)的自由度為 F =3n -（2 + ） 在送料機構(gòu)中有4個活動構(gòu)件組成，分別是凸輪、頂桿，壓桿、滑塊。由3個轉(zhuǎn)動副，2個移動副，1個高副。 F = 1 所以此機構(gòu)能夠達(dá)到預(yù)期的運動效果。 第4章 擠壓模具的設(shè)計4.1零件擠壓工藝分析零件工藝方案擠壓成形工藝方案如圖1所示（a） 原材料 （b）擠壓成形 （c）切斷 （d）去毛刺圖4-1 擠壓成形工藝方案擠壓成形工藝參數(shù)的確定（1）擠壓力的計算P = z ·n ··F = 1.2 

44、15;6 ×19.6 ×(2.5 ×2.5)= 882N = 0.88kN式中：Z 模具形狀影響系數(shù)n 擠壓形狀及變形程度修正系數(shù) 材料極限強度 , MPaF 擠壓凸模工作部分的橫斷面積 , mm（2）.成形部位材料的延伸率（3） 反擠壓變形程度計算黃銅 (紫銅) 的擠壓許用變形程度為 75 %90 %, 故遠(yuǎn)低于許用值。4. 2模具的結(jié)構(gòu)的確定模具機構(gòu)依據(jù)零件加工實際需求，其冷擠壓成形模具有內(nèi)凸輪、外凸輪、凸模和凹模組成如圖。工作時，大齒輪和凸輪一起做圓周運動，內(nèi)凸輪的兩隊土臺擠壓外凸輪，推動外凸輪和凸模在固定不動的中心軸（凹模）中做周期性徑向運動，實現(xiàn)對接插件

45、零件的擠壓成形。大齒輪和內(nèi)凸輪每旋轉(zhuǎn)一周，兩對凸模都要做4次成形對擠。 圖4-2模具的裝配的結(jié)構(gòu)4.3模具工作尺寸的計算凸模的工作尺寸的計算圖4-3 凸模的結(jié)構(gòu)凸模的尺寸屬于第二類的尺寸，所以凸模的工作尺寸：由冷擠壓模具設(shè)計指導(dǎo)書表2-8查得，擠壓模初始雙邊間隙為0.270mm，0.330mm。由表2-12查得：尺寸為2.5mm時，=0.020mm; 尺寸為2.5mm時, =0.020mm。由表2-13查得：X=0.75。根據(jù)第二類尺寸, =( +x) 又工件的公差=0.1，故擠壓凸模的基本尺寸計算如下：D=45 E=45 凹模的工作尺寸的計算 圖4-4 凹模結(jié)構(gòu)凹模的工作尺寸由凸模配作。4.

46、4模具的結(jié)構(gòu)尺寸凸模的結(jié)構(gòu)尺寸為了保證凸模的強度，凸模工作部分的連接處單邊各大0.5mm的值所以凸模B=3.5mm。由于本凸模的結(jié)構(gòu)較小，選擇凸模的固定板與凸模一體加工，查冷擠壓模具設(shè)計手冊初選固定板的尺寸60x20x5mm。為了便于模具的安裝凸模的導(dǎo)向部分既是與凹模的配合的部分取L1=10xB=35mm。查模具設(shè)計手冊凸模固定邊沿部分取H1=5mm。查機械設(shè)計手冊凸模與外凸輪通過螺釘配合，且取螺釘為M5的螺釘，凸模上的過孔取6的孔，孔間距取L2=25mm。 圖4-5 凸模的結(jié)構(gòu)尺寸凹模的結(jié)構(gòu)尺寸 圖4-6 凹模的結(jié)構(gòu)尺寸內(nèi)凸輪的結(jié)構(gòu)尺寸 由方案設(shè)計可知齒輪的節(jié)圓直徑為432mm，為了保證模具

47、的結(jié)構(gòu)緊湊和小巧，由擠壓件的屈服極限較小可以直接的選取較小的模具的內(nèi)凸輪的尺寸，外凸輪的外輪廓尺寸取0.6xD6=432x0.6=259.2mm,取外輪廓的尺寸為260mm。其內(nèi)凸輪的內(nèi)輪廓的尺寸取120。按照方案的設(shè)計模具的工作角度取55°。圖4-7 模具工作角度圖外凸輪的結(jié)構(gòu)尺寸由凸模的寬度可知外凸輪的寬度取20mm，孔間距取L2=25mm圖4-8 外凸輪的結(jié)構(gòu)尺寸4.5送料、擠壓及切斷過程的協(xié)調(diào)設(shè)計為了確保擠壓成形機的送料機構(gòu)、擠壓成形與切斷機構(gòu)之間工作的有機協(xié)調(diào)，避免送料與擠壓成形、成形與切斷、切斷與送料之間干涉，在整個系統(tǒng)的設(shè)計中，關(guān)鍵是如何分配與送料機構(gòu)、切斷機構(gòu)的工作行

48、程之間的分配關(guān)系。如下圖所示：圖4-9內(nèi)凸輪角度分配圖中，A-C、B-D分別代表兩對外凸輪的工作位置，m、n分別表示內(nèi)凸輪的兩凸臺，內(nèi)凸臺沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸臺m轉(zhuǎn)到1處，凸臺n在4處擠壓外凸輪B-D，從而推動凸模完成一次B-D方向的成形擠壓；當(dāng)凸臺m轉(zhuǎn)到2處，凸臺n在5處時，凸臺m在2處擠壓外凸輪A-C，從而推動凸模完成一次A-C向的成形擠壓；當(dāng)凸臺m轉(zhuǎn)到3處，凸臺n在6處時，凸臺m和n都推出擠壓狀態(tài)，處于空擋狀態(tài)；此時，A-C、B-D向的凸模都處在松開擠壓階段，直到凸臺m轉(zhuǎn)到4處為止。這段時間稱為間歇時間，其所對應(yīng)的中心角為間歇時間角。這樣，內(nèi)凸輪每轉(zhuǎn)一周，兩凸臺m和n就會推動兩對凸模完

49、成4次擠壓，完成一個零件的端頭倒角擠壓成形。由于在模具機構(gòu)設(shè)計中，已擬定內(nèi)凸輪的凸臺寬度所對應(yīng)的中心角為15°，同時綜合考慮內(nèi)凸輪和外凸輪在擠壓成形時的進(jìn)入和退出、擠壓與送料和切斷時間之間避免發(fā)生干涉，既要讓擠壓成形充分實現(xiàn)，又要給送料與切斷留出最大的間歇時間，因此，在設(shè)計和試驗中確定內(nèi)凸輪的兩凸臺m、n之間的中心角為110°，最大間歇時間角為55°。依據(jù)以上的設(shè)計與分配原則，如果將送料機構(gòu)的自動送料時間和切斷機構(gòu)完成切斷的時間，都考慮在間歇時間內(nèi)完成，并以此來考慮和設(shè)計送料機構(gòu)和切斷機構(gòu)的工作行程分配，完全可以保證擠壓成形與送料、切斷之間各機構(gòu)動作的相互銜接與協(xié)

50、調(diào)，從而實現(xiàn)連續(xù)自動工作的要求。第5章 切斷機構(gòu)的設(shè)計與計算5.1切斷機構(gòu)的原理設(shè)計在設(shè)計中，大齒輪上固定一個凸輪，凸輪推動頂桿做上下往復(fù)運動，頂桿推動由叉形接頭連接在機架上的壓板，壓板再推動頂桿上下往復(fù)運動，頂連接刀體，刀體上固定刀頭，刀體沿著機身的燕尾槽上下滑動。零件在送料和擠壓成形過程中，刀頭始終處在最低點，起到限位作用，只有在零件完成擠壓成形需要切斷時，凸輪才推動刀頭向上提升，等待送料完成，然后完成切斷。在刀頭與刀體之間裝有調(diào)節(jié)墊片，通過調(diào)節(jié)墊片的厚度來實現(xiàn)不同長度的零件微調(diào)。5.2 切斷機構(gòu)的選擇凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)，凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方

51、便，可實現(xiàn)從動件任意預(yù)期運動。切斷機構(gòu)采用凸輪機構(gòu)和壓桿結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)工件自動切斷，由同步送料裝置和刀架的擋料板配合調(diào)節(jié)，保接插件產(chǎn)品零件的長度。5.2.1 凸輪機構(gòu)類型的選擇凸輪機構(gòu)的類型很多，常按凸輪和推桿的形狀及其運動形式的不同來分類。按凸輪形狀分為：盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪和曲面凸輪。按維持高副接觸分為：力封閉凸輪機構(gòu)和幾何封閉的凸輪機構(gòu)。按推桿的形狀分為：尖頂推桿、滾子推桿和平底推桿。根據(jù)推桿的運動形式的不同，有作往復(fù)直線運動的直動推桿和作往復(fù)擺動的擺動推桿。在直動推桿中，若其軸線通過凸輪的回轉(zhuǎn)軸心，則稱其為對心直動推桿，否則稱為偏置直動推桿。由于切斷機構(gòu)的作用力不大，速度也較低，故

52、選用偏置直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)。這種推桿的構(gòu)造最簡單，但由于是點或線接觸卻最易磨損。5.2.2 推桿運動規(guī)律的選擇常用的從動件運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速-等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律以及正弦加速度運動規(guī)律等。它們的運動線圖如圖下圖所示，運動方程見表5。(a)等速運動 (b)等加速等減速運（c）余弦加速度運動規(guī)律 (d)正弦加速度運動規(guī)律圖5-1推桿常用運動規(guī)律圖表5 推桿運動方程運動規(guī)律運動方程推程回程等速運動 等加速-等減速運動 余弦加速度運動（簡諧運動）正弦加速度運動（擺線運動） 從運動線圖可以看出，等速運動從動件在開始和最大行程加速度有突變，理論上加速度可以達(dá)到無窮大，產(chǎn)生極

53、大的慣性力，導(dǎo)致機構(gòu)產(chǎn)生強烈的剛性沖擊。雖然實質(zhì)材料有彈性變形不可能達(dá)到無窮大，但仍然有強烈的沖擊，所以等速運動只適用于低速輕載。從運動線圖可以看出，等加速-等減速運動在A、B、C三點加速度有有限突變，導(dǎo)致機構(gòu)產(chǎn)生柔性沖擊，適用于中速度輕載場合。從運動線圖可以看出，余弦加速度運動規(guī)律時，在行程始末加速度有有限突變，仍存在柔性沖擊，適用于中速、中載場合。從運動線圖可以看出，正弦加速度運動規(guī)律時沒有加速度突變，即不存在剛性沖擊，又不存在柔性沖擊，適用高速輕載場合。在選擇從動件運動規(guī)律時，應(yīng)根據(jù)機器工作時的運動要求拉定：對于有運動要求，如機床中控制刀架進(jìn)刀的凸輪機構(gòu)，要求進(jìn)刀時作等速運動，則從動件應(yīng)

54、選擇等速運動規(guī)律，至于行程始末的剛性沖擊可通過拼接其它運動規(guī)律來消除。對于無運動要求，只需從動件有一定位移量的凸輪機構(gòu)，如夾緊送料等凸輪機構(gòu)，可考慮加工方便，采用圓弧、直線等組成的凸輪機構(gòu)。對于高速運動，應(yīng)減少慣性力，改善動力性能，可采用正弦加速運動規(guī)律。由于該切斷機構(gòu)的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過某一角度時，推桿完成一行程h，對推桿的運動規(guī)律無嚴(yán)格要求，而且該工作場合又為低速輕載，故推桿的運動規(guī)律選用等速運動。5.3 切斷機構(gòu)的設(shè)計計算凸輪壓力角的選擇若不計摩擦，凸輪作用在從動件上的力F沿著接觸點處的法線方向。將F分解成沿從動件軸向和徑向的兩個分力，即： 即是壓力角，是凸輪機構(gòu)從動件在接觸點所受的力的方向與該點速度方向的夾角（銳角）。圖5-2 凸輪機構(gòu)的壓力角由圖19可以看出：F1是推動從動桿移動的有效分力，它隨的增大而減?。籉2是引起導(dǎo)路中摩擦阻力的有害分力，它隨的增大而增大。當(dāng)增大到超過有效分力F1，此時凸輪無法推動從動件，機構(gòu)發(fā)生自瑣。所謂自鎖即無論凸輪施加多大的力都無法使機構(gòu)運動，這種現(xiàn)象必須避免。一般說來，凸輪廓線上不同點