小型臥式模鍛機(jī)

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1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)班號(hào)：05020701組員：陳蘇程剛崔騰翟金保宋萌章耀印張少龍時(shí)間：目錄一、設(shè)計(jì)背景與目的二、設(shè)計(jì)任務(wù)三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)四、機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力五、相關(guān)主要尺寸的設(shè)計(jì)六、機(jī)械總體結(jié)構(gòu)七、課題設(shè)計(jì)感想八、參考文獻(xiàn)九、附錄一、設(shè)計(jì)背景與目的模鍛，即在外力的作用下使金屬坯料在模具內(nèi)產(chǎn)生塑性變形并充滿模膛（模具型腔）以獲得所需形狀和尺寸的鍛件的鍛造方法。大多數(shù)金屬是在熱態(tài)下模鍛的，所以模鍛也稱為熱模鍛。與自由鍛相比，模鍛能夠鍛出形狀更為復(fù)雜、尺寸比較準(zhǔn)確的

2、鍛件，生產(chǎn)效率比較高，可以大量生產(chǎn)形狀和尺寸都基本相同的鍛件，便于隨后的切削加工過程采用自動(dòng)機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線。模鍛后的鍛件內(nèi)部形成帶有方向性的纖維組織，即流線。選定合理的模鍛工藝和模具，使流線的分布與零件的外形一致，可以顯著提高鍛件的機(jī)械性能。但模鍛需要專用的模具，模具必須用優(yōu)質(zhì)合金工具鋼制造，模膛形狀復(fù)雜，要求精度高，加工量大，生產(chǎn)周期長，價(jià)格昂貴。因此，模鍛一般適用于大批量生產(chǎn)，或用于批量雖不大，但對(duì)鍛件的形狀和性能有較高要求的場(chǎng)合。??模鍛件的精度高,加工余量小加工余量的決定需要考慮模具的制造精度及其使用中的

3、磨損、金屬的冷縮和表面氧化、金屬流動(dòng)和充填狀態(tài)、鍛造需要的斜度、圓角和鍛造偏差以及切削加工所需的余量等。在實(shí)際生產(chǎn)中，鍛件加工余量都按標(biāo)準(zhǔn)選用。使用特殊的精密鍛造工藝，嚴(yán)格控制鍛件的局部公差,不留切削加工余量,不再切削，是現(xiàn)代模鍛技術(shù)的發(fā)展方向之一。模鍛通常按所用的設(shè)備分為錘模鍛、熱模鍛壓力機(jī)模鍛、螺旋壓力機(jī)模鍛、水壓機(jī)模鍛、平鍛機(jī)模鍛和電熱鐓等。本組選題為“小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，小型模鍛機(jī)在早期模鍛發(fā)展過程中有十分突出的地位，其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)代表了模鍛機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，因此，進(jìn)行該種模鍛機(jī)的設(shè)計(jì)研究，

4、對(duì)于充分?jǐn)U展模鍛機(jī)的使用功能是十分有必要的。本組題目要求如下：為鍛造長桿類鍛件（見圖1-1，系用棒料局部鐓粗而成），今需設(shè)計(jì)一臺(tái)將桿料水平置放后用活動(dòng)凹模3及固定凹模2將其夾緊后再用水平置放的沖頭1進(jìn)行頂鍛工作的臥式模鍛機(jī)。擬用電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)首先使活動(dòng)凹模3向前移動(dòng)，與固定凹模2合攏，以夾緊棒料。然后主滑塊帶動(dòng)沖頭1進(jìn)行頂鍛，鍛件成形后，待沖頭1返回離開凹模后（返回距離約占沖頭全行程的1/8-1/3），由夾緊機(jī)構(gòu)帶著活動(dòng)凹模3返回，松開桿料回到初始位置。在頂鍛過程中需要兩半凹模始終處于夾緊狀態(tài)，不能

5、松開。要求設(shè)計(jì)該小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)，以滿足以上頂鍛工藝要求。圖1-1臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一、設(shè)計(jì)任務(wù)本組選題為《機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》一書中的第12題——小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其總體設(shè)計(jì)任務(wù)如下：1.根據(jù)上述要求進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型、經(jīng)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力分析與設(shè)計(jì)后確定傳動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。2.確定電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速。3.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中V帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。1.對(duì)大帶輪軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并選擇其軸承，計(jì)算軸承壽命。2.進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制其裝配圖。3.編寫課程設(shè)計(jì)說明書。另附有小

6、型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一題中的具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求：1.電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速n=1500r/min或1000r/min。2.沖頭頂鍛次數(shù)為每分鐘50~75次。3.主滑塊1的全行程H=200~380mm。4.頂鍛工藝開始后沖頭的工作行程H1=(1/2~2/3）H。5.夾緊滑塊3的總行程h=60~80mm。6.作用在主滑塊上的頂鍛力F1=250~500kN。7.作用在夾緊滑塊3上的夾緊力F2=F1/3。8.要求該模鍛機(jī)的機(jī)械效率高，振動(dòng)小。本題關(guān)鍵部位包括執(zhí)行部分——沖頭，和夾緊部分在符合題中所給要求的情況下能夠

7、很好的配合工作，另外，關(guān)于機(jī)構(gòu)中各部件的參數(shù)設(shè)計(jì)也是十分重要的，在選擇傳動(dòng)部件時(shí)，要注意各部件的協(xié)調(diào)一致，并且必須滿足各自的技術(shù)要求。二、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)題目中的要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，分析設(shè)計(jì)題目可知，整個(gè)頂鍛過程可以主要分為兩個(gè)主要運(yùn)動(dòng)：1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)臥式模鍛沖頭的水平方向運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)為最主要的運(yùn)動(dòng)，模鍛件的成型來源于此，故該運(yùn)動(dòng)必須滿足要求，足夠完成沖壓過程；2.夾緊裝置的豎直方向運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)，目的在于保證工件在突然受力的情況下在工作臺(tái)上不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保證沖壓的精度。加工過程中棒料主要受到?jīng)_頭水平方向的

8、壓力和夾緊裝置豎直方向的夾緊力兩個(gè)力的作用。設(shè)計(jì)這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)占本設(shè)計(jì)題目的很大一部分時(shí)間。所以，從以上分析來進(jìn)行系統(tǒng)的各部分機(jī)構(gòu)選型：1.為了減小振動(dòng)和沖擊，保證加工的穩(wěn)定性，原動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間應(yīng)選V帶傳動(dòng)，當(dāng)機(jī)器發(fā)生過載時(shí)，傳動(dòng)帶會(huì)發(fā)生打滑，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到保護(hù)作用。帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是：傳動(dòng)平穩(wěn),傳動(dòng)中心距大,噪聲小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能緩和沖擊，過載時(shí)撓性帶發(fā)生打