半自動平壓模切機構(gòu)設(shè)計 1

1、機械原理課程設(shè)計說明書半自動平壓模切機構(gòu)設(shè)計院 系 汽車學(xué)院 班 級 107040203 學(xué) 號 及 姓 名： 2009年 7月 5日                         目錄1. 設(shè)計主題。2. 設(shè)計任務(wù)。3. 工作原理及工藝動作過程。4. 機構(gòu)示意。5. 機構(gòu)方案的確定。6. 機構(gòu)傳動結(jié)構(gòu)示意圖。7. 原始數(shù)據(jù)。8. 課程設(shè)計心得體會。9.

2、參考文獻。  半自動平壓模切機構(gòu)設(shè)計 一   設(shè)計題目：設(shè)計半自動平壓模切機構(gòu)二  設(shè)計任務(wù)：1. 選擇模切沖壓機構(gòu)、減速傳動機構(gòu)、控制機構(gòu)的機械運動方案。2. 設(shè)計傳動機構(gòu)和模切沖壓機構(gòu)，并對下模進行速度分析，并作出位移、速度線圖。3. 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件的動作擬定運動循環(huán)圖。4. 設(shè)計控制機構(gòu)。按運動協(xié)調(diào)要求,確定凸輪的推程運動角、基圓半徑、滾子半徑,選擇從動件的運動規(guī)律及其行程,畫出從動件位移線圖。要求編程計算出凸輪的理論廓線、實際廓線值。5. 按比例繪制整個機構(gòu)組合系統(tǒng)運動簡圖。6. 編寫設(shè)計說明書。三

3、. 工作原理及工藝動作過程：  半自動平壓模切機是包裝印刷行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備。它可以對各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高精細的印刷品進行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過壓痕切線的紙板，用手工或機械去掉邊料后，沿壓出的壓痕可以折疊成各種紙、板、紙箱，或制成凹凸的商標。   壓制工藝主要分為兩部分，一為將紙走紙到位，二是對紙板進行沖壓。走紙過程采用雙鏈輪傳動，鏈輪上有五個走紙橫塊。在運動過程中，主動鏈輪由間歇機構(gòu)帶動，使雙鏈輪做同步的間歇運動。每次停歇時，鏈上的的一個走紙橫塊恰好走到主動輪下方的位置，工作臺下的控制夾緊機構(gòu)使橫塊上的夾緊機

4、構(gòu)張開，人將紙送入到夾緊機構(gòu)中，夾緊片夾緊，機構(gòu)繼續(xù)運動，將紙板送入到具有固定上模和可動下模的沖壓模切機構(gòu)中，機構(gòu)再次停歇，這時，在工作臺下面的主動傳動構(gòu)件和下模一起向上運動，實現(xiàn)紙板的壓痕，切線。壓切完成之后，機構(gòu)再次運動，實現(xiàn)運動循環(huán)。雙列鏈傳動主動鏈輪走紙橫塊工作臺面執(zhí)行構(gòu)件上模v紙板Pc下模四、 機構(gòu)示意：圖1 半自動平壓模切機示意圖壓制紙板的工藝過程分為“走紙”和“模切”兩部分。如圖1所示，4為工作臺面，工作臺上方的1為雙列鏈傳動，2為主動鏈輪，3為走紙模塊（共五個），其兩端分別固定在前后兩根鏈條上，橫塊上有若干個加緊片。主動鏈輪由間歇機構(gòu)帶動，使雙列鏈條作同步的間歇運動。每次停歇時

5、，鏈上的一個走紙橫塊剛好運行到主動鏈輪下方的位置上。這時，工作臺面下方的控制機構(gòu)控制其執(zhí)行構(gòu)件7作往復(fù)運動，推動橫塊上的夾緊裝置，使夾緊片張開，操作者可將紙板8喂入，待夾緊后，主動鏈輪又開始轉(zhuǎn)動，將紙板送到具有上模5（裝調(diào)以后是固定不動的）和下模6的位置，鏈輪再次停歇。這時，在工作臺面下部的主傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件滑塊6和下模為一體向上移動，實現(xiàn)紙板的壓痕、切線，稱為模壓或壓切。壓切完成以后，鏈條再次運行，當夾有紙板的橫塊走到某一位置時，受另一機構(gòu)（圖上未表示）作用，使夾緊片張開，紙板落到收紙臺上，完成一個工作循環(huán)。與此同時，后一個橫塊進入第二個工作循環(huán)，將已夾緊的紙板輸入壓切處，如此實現(xiàn)連續(xù)循

6、環(huán)工作。HPc(N)s(mm)PcO圖2 模切機生產(chǎn)阻力曲線滑塊推動下模塊向上運動時所受生產(chǎn)阻力如圖所示，圖中，回程時不受力，回程的平均速度為工作行程平均速度的1.2倍，下模移動的行程長度。下模和滑塊質(zhì)量約為120kg，各桿件質(zhì)量按18kg/m計算。五、 機構(gòu)方案的確定：   根據(jù)半自動平壓模機構(gòu)的工作原理，把機器完成加工要求的動作分解為若干種基本運動。對本題進行機械運動方案設(shè)計是可考慮以下幾種機構(gòu)方案：（1）實現(xiàn)下模往復(fù)移動的執(zhí)行機構(gòu)一般可采用具有增力特性的六桿沖壓機構(gòu)。具有省力功效和急回特性。（2）傳動機構(gòu)可采用連續(xù)勻速運動的減速機構(gòu)，有帶傳動與兩級齒輪傳動，帶傳動與行

7、星系串聯(lián)和行星輪系等。帶傳動可實現(xiàn)較遠距離的傳動。（3）由于沖壓模切機構(gòu)只是在較短時間內(nèi)承受很大的生產(chǎn)阻力，為了減小周期性的速度波動可選用較小容量的電機，并安裝飛輪。六、 機構(gòu)傳動結(jié)構(gòu)示意圖：圖3圖3所示，為走紙機構(gòu)，實現(xiàn)紙板的輸送、停歇、定位等要求，機構(gòu)作間歇運動；夾子紙板的夾緊要求，機構(gòu)作連續(xù)運動運動時雙鏈上有5個夾條（可同時夾5快紙板），每個夾條上有2個夾子用來固定紙板。大鏈輪用皮帶輪從與4同軸的帶輪10傳遞動力。在這個過程中為了實現(xiàn)大鏈輪的間歇轉(zhuǎn)動，采用特殊的齒輪11，傳遞動力到11來帶動大鏈輪。7、7為模切機構(gòu)，由下模7的往復(fù)運動來實現(xiàn)紙板的沖壓模切要求，機構(gòu)作連續(xù)運動。圖4圖5如圖

8、4、5所示模切機構(gòu)，1和8為皮帶輪。其中1安裝在電動機主軸上，9為一個安裝在電動機主軸上的飛輪；1和1，2和2，3和3，分別都是共軸的。1，1，2，2，3，3，4都為傳動齒輪。4為和齒輪4同軸的凸輪。電動機轉(zhuǎn)動由3條皮帶輪傳遞動力到齒輪組，由凸輪的回轉(zhuǎn)帶動連桿機構(gòu)往復(fù)運動，帶動下模進行往復(fù)沖壓。沖壓過程有急回運動，沖程快速，回程慢速。工作時，夾紙機構(gòu)將操作者喂送的紙板7（圖3）夾住，走紙機構(gòu)將紙板送至模切位置停歇定位后，模切機構(gòu)對紙板進行沖壓模切；沖壓模切的同時，夾紙機構(gòu)又將下一塊紙板夾住。最后，走紙機構(gòu)將模切完的紙板送至某一位置（圖中未畫出），夾紙機構(gòu)松開使紙板落到收紙臺上，完成一個工作循環(huán)

9、。這時，下一塊紙板已被送至模切位置。在沖壓，走紙的協(xié)調(diào)中，11，11起了很大的作用。10，10通過皮帶傳遞與沖壓機構(gòu)相同的角速度到齒輪11的軸上，在間歇的帶動11轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)走紙的間歇性。 半自動平壓模切機的工作臺高1.2m，公用一臺電動機，動作相互配合，運動協(xié)調(diào)七、 原始數(shù)據(jù)：1）每小時壓制紙板3000張。 2）上模固定，下模向上移動的行程長度H=40±0.5 mm，回程的平均速度為工作行程的平均速度的1.2 / 1.3倍。3）工作臺面離地面的距離約120 cm。 注：設(shè)計時為保證省力和急回特性的要求，取最小壓力角1>=50;2>=65;在計算過程中，假設(shè)桿AB=50m

10、m,桿CE=100mm;設(shè)AB=L1;BC=L2;CD=L3;AD=L4;?AD1C= theta0; ? C1DC2=theta1; k=1.2;>> theta=180*(k-1)/(k+1);  theta =16.3636>> CE=100;E1E2=40;>> gamin=65*pi/180;>> C1C2=sqrt(CE2+(CE-E1E2)2-2*CE*(CE-E1E2);>>C1C2 =50.2；四連桿ABCD的四個桿件之間的關(guān)系如下列方程組所示：MATLAB 程序：>> %平壓模切機構(gòu)

11、設(shè)計>> syms x1 x2 x3 x4 x5;>> function f=qybg(xk);>> k=1.2;>> theta=180*（k-1）/(k+1)；>> yg=50;>> c=50.2;>> gamin=pi*65/180;>> x=fsolve(qybg ;xk);>> f1=(x1+yg)2+(x1-yg)2-2(x1+yg)*(x1-yg)*cos(theta)-c2;>> f2=x22+x32-2*x2*x3*cos(x5)-(x1-yg)2;>

12、> f3=x22+x32-2*x2*x3*cos(x4+x5)-(x1+yg)2;>> f4=x12+x22-2*x1*x2*cos(gamin)-(x3-yg)2;>> f5=c-2*x2*sin(x4/2);>> f=f1 f2 f3 f4 f5;>> %*已知條件*；>> %形程速比系數(shù)    k=1.2;>> %極位夾角        theta=16.632度；>> %曲柄長度 

13、0;      yg=50.0mm;     > %最小傳動角       gamin=50.0度；>> %搖桿兩極限位置間的距離    c=50.2mm;>> %*計算結(jié)果*>> %連桿長度        x1=142.62mm;>>%連架干長度    

14、   x2=152.95mm;>> %機架長度        x3=212.5mm;>>%搖桿兩極限位置間的夾角    x4=18.90度 下圖為設(shè)備運動循環(huán)圖圖6 設(shè)計工作循環(huán)圖時，選擇工作工件的執(zhí)行構(gòu)件-下壓模為標定件，以曲柄轉(zhuǎn)角為橫坐標。 （1）以曲柄自1運動至2相應(yīng)下模橫向上移動5mm，此為下模施壓區(qū)間。（1-2）愈大，加壓效果愈理想。 （2）為保證紙板處于靜止狀態(tài)下模切，輸送鏈輪比1角提前停止，并滯后2角開始運動。 （3）在夾緊工位

15、上，應(yīng)確保輸送鏈輪停止轉(zhuǎn)動后，推桿上升至最高位，頂動夾緊片夾緊紙板。在此期間保證足夠的時間將紙板送入夾緊片。設(shè)備運動循環(huán)圖如上圖所示。八. 課程設(shè)計心得體會：課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程千里之行始于足下，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)說實話，課程設(shè)計真的有點累然而，當我一著手清理自己的設(shè)計成果，漫漫回味這兩周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而

16、它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中春眠不知曉的感悟。通過課程設(shè)計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細致。課程設(shè)計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂：有兩次因為不小心我計算出錯，只能毫不情愿的重來。但一想到今后自己應(yīng)當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負責，認真對待的良好習慣這次課程設(shè)計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練 短短一周的課程設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識能力是如此的不足，幾年來的學(xué)習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用想到這里，我真的心急了，老師和同學(xué)卻對我說，這說明課程設(shè)計確實使我你有收獲了老師和同學(xué)的親切鼓勵了我的信心，使我更加自信 最后，我要感謝我的老師們，是您嚴厲批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的教誨啟發(fā)了我，是您的期望鼓勵了我，我感謝老師您今天又為我增添了