冲床A线1

CB D BC平面机构结构分析专业———班级———学号———姓名——— 1.图示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1 输入，使轴A连续回转；而固装在轴A 上的凸轮与杠杆3 组成的凸轮机构将使冲头4 上下运动以达到冲压目的。

试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。

C B 35 A 24 1解：1）取比例尺μ1＝1mm/mm 绘制机构运动简图2）分析是否能实现设计意图由图：n=3 pι=4 p h=1因为:F=3n-2pι-p h =3x3-2x4-1=0因此，此简易冲床不能运动。

因为由构件3，4，5 及运动副B，C，D 组成不能运动的刚性机架3）提出修改方案为了使此机构能运动，应增加机构的自由度。

修改方案：D(1 (2DG7D 64C EF9 38B 2 A122如图所示为一小型压力机。

图中齿轮 1与偏心轮 1’为同一构件，绕固定轴心 o 连续转动。

在齿轮 5上开有凸轮凹槽，摆杆 4上的滚子 6嵌在凹槽中，从而使摆杆 4 绕 C 轴上下摆动。

同时，又通过偏心轮 1’、连杆 2、滑杆 3使 C 轴上下移动。

最后通过在摆杆 4的叉槽中的滑块 7和铰链 G 使冲头 8实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图，并计算自由度。

b)解：计算该机构的自由度n=7， p ι=9， p h =2 F=3n-2p e -p h =3x7-2x8-2=13. 试计算下列二图所示齿轮连杆组合机构的自由度。

图中相切的圆周表示一对齿轮传动的节圆；凡局部自由度、复合铰链和虚约束均需明确指出。

解：a ）解n=4 P ι=5 Ph=1F=3x4-2x5-1=134 C A复合铰链1a)BD 5b）解：n＝6 Pι=7 Ph=3F＝3×6－2×7－3＝14.试计算下列二图所示压榨机的自由度。

图a 中，左右两半完全对称；图b 中，CD = FI = KL = KM = FJ = CE，LI =KF = MJ = JE = FC = ID。

3-1、如图所示机构的结构简图，主动杆1按图示方向绕固定轴线 A 转动。

试画出该机构的运动简图。

图中几何中心B和C分别为杆1 和2以及杆3和4所组成的转动副的中心。

并计算出该机构的自由度。

Key:
F=3n-2P i-P h=3x3-2x4-0=1
即该机构的自由度数目为1
3-2 如图所示为简易冲床机构结构简图，主动杆 1 按图示方向绕固定
轴线A转动；杆1和滑块2组成转动副B ;杆3绕固定轴线C转动, 4 为连杆，杆 5 为冲头，在导路 6 中往复移动。

试绘制该机构的运动示意图并计算机构的自由度。

Key:
F=3n-2P l-p h=3x5-2x7-0=1 4-1
V P24=AP 24X W2=DP24X W 4
故 W4= AP24xW2/DP24=35.316x10/(35.316+41.5)=4.597(rad/s)
Vc=CDxW4=30x4.597=137.91(mm/s)
2) BC上线速度最小的点为 E点，如图所示
W3=Vc/CP13=137.91/(30+24.804)=2.516(rad/s)
V E=P13ExW3=47.718x2.516=120.058(mm/s)
3) Vc=Vd=0，故构件4静止。

V P24=0,因构件2为主动件，构件上静止点只可能为A点，故P24与A点重合。

该情况只可能发生在BC与AB重合的两种情况。

C
〔IJ.G9 ：
B n &。

2-8如下图为一简略冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是:动力由齿轮 1 输入，使轴 A 连续展转 ;而固装在轴 A 上的凸轮 2 与杠杆 3 构成的凸轮机构将使冲头 4 上下运动以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图，剖析其能否能实现设计企图?并提出改正方案。

2-9 如下图为一小型压力机。

图中齿轮 1 与偏爱轮 1′为同一构件，绕固定轴心 O 连续转动。

在齿轮 5 上开有凸轮凹槽，摆杆 4 上的滚子 6 嵌在凹槽中，进而使摆杆 4 绕 C 轴上下摇动 ;同时又经过偏爱轮1′、连杆 2、滑杆 3 使 C 轴上下挪动。

最后经过在摆杆 4 的叉槽中的滑块7和铰链 G使冲头 8 实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。

2-13试计算如下图各机构的自由度。

图a、 d 为齿轮－连杆组合机构 ;图 b 为凸轮－连杆组合机构(图中在 D 处为铰接在一同的两个滑块);图c 为一精压机机构。

并问在图d 所示机构中，齿轮3﹑ 5 和齿条 7 与齿轮 5 的啮合高副所供给的拘束数量能否同样?为何 ?2-20图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并剖析构成此机EG 为原动件，试问构成此机构的基本构的基本杆组。

又如在该机构中改选杆组能否与前有所不一样。

2-21 试计算如下图平面高副机构的自由度，并在高副低代后剖析构成该机构的基本杆组。

3-1 试求图示各机构在图示地点时所有瞬心的地点。

3-2 在图示的齿轮－连杆组合机构中，试用瞬心法求齿轮1与3的传动比1/ 3。

3-4 在图示的四杆机构中，l AB=60 mm ， l CD=90 mm ， l AD l BC=120 mm ，2 = 10 rad / s ，试用瞬心法求:1)当165 时，点 C 的速度v C；2)当165 时，构件 3 的 BC 线上 (或其延伸线上 )速度最小的一点 E 的地点及其速度的大小;3)当v C 0 时，角之值 (有两个解 )。

3-10 在图示的摇块机构中，已知l AB 30mm,l AC 100mm, l BD 50 B 30mm , l DE 40mm ,曲柄以等角速度1 10rad / s 展转，试用图解法求机构在145位置时，点 D 和 E 的速度和加快度，以及构件 2 的角速度和角加快度。

第二章 机构的结构分析题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。

设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动，以达到冲压的目的。

试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析是否能实现设计意图，并提出修改方案。

解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。

(图2-11a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。

尽管此机构有4个活动件，但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上，只能作为一个活动件，故 3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数，此简易冲床不能运动，即不能实现设计意图。

分析：因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。

故需增加构件的自由度。

3)提出修改方案：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或用一个高副来代替一个低副。

(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。

(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。

(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

题2-11讨论：增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件（相当于增加3个自由度）和1个低副（相当于引入2个约束），如图2-1（b ）（c ）所示，这样就相当于给机构增加了一个自由度。

用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度，如图2-1（d ）所示。

题2-12 图a 所示为一小型压力机。

图上，齿轮1与偏心轮1’为同一构件，绕固定轴心O 连续转动。

在齿轮5上开有凸轮轮凹槽，摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中，从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。

同时，又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。

最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。

试绘制其机构运动简图，并计算自由度。

解：分析机构的组成：此机构由偏心轮1’（与齿轮1固结）、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。

冲压件模具设计的常用公式1. 强度和刚度计算公式1.1 拉伸强度计算冲压件在工作过程中会受到拉伸力的作用，因此计算冲压件的拉伸强度是非常重要的。

拉伸强度的计算公式如下：F = σ × A其中，F表示拉伸力，σ表示材料的抗拉强度，A表示冲压件的截面积。

1.2 刚度计算刚度是指冲压件在受力下的变形程度，计算冲压件的刚度可以确定其在工作过程中是否会发生过度变形。

刚度的计算公式如下：K = (E × A) / L其中，K表示刚度，E表示材料的弹性模量，A表示冲压件的截面积，L表示冲压件的长度。

2. 冲压参数计算公式2.1 冲头压力计算冲头压力是冲压件在冲床上受到的压力，计算冲头压力可以确定冲床的最小压力要求。

冲头压力的计算公式如下：P = F / A其中，P表示冲头压力，F表示冲压件的拉伸力，A表示冲头的截面积。

2.2 厚度计算冲压件的厚度是冲压件的重要参数之一，计算冲压件的厚度可以确定其制备过程中所需的原材料量。

厚度的计算公式如下：t = V / (A × L)其中，t表示冲压件的厚度，V表示冲压件的体积，A表示冲压件的截面积，L表示冲压件的长度。

3. 离型力计算公式冲压件在离型过程中需要克服一定的摩擦力，计算离型力是确定冲压模具设计是否合理的重要指标。

离型力的计算公式如下：F = μ × N其中，F表示离型力，μ表示冲压件和模具之间的摩擦系数，N表示冲压件的法线力。

4. 寿命计算公式冲压模具在工作过程中会受到疲劳载荷的影响，因此计算冲压模具的寿命可以指导模具的选材和使用。

寿命的计算公式如下：N = (S / K) × (F / σf)^b其中，N表示模具寿命的预测次数，S表示冲压次数，K表示对应于S次冲压的磨损系数，F表示冲压力，σf表示冲压件的疲劳强度，b表示指数。

结论以上是冲压件模具设计过程中常用的计算公式。

这些公式可以帮助工程师在设计冲压模具时进行强度、刚度、参数和寿命等方面的计算，以确保模具的设计合理和稳定性。

冲压工理论知识题库（附答案）一、单选题（共65题，每题1分，共65分）1.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定（）。

A、凸、凹模尺寸公差B、凸模刃口尺寸C、凹模刃口尺寸正确答案：C2.常用关于润滑剂的状态说法不正确的是（）。

A、气态B、固态C、半固体D、液态正确答案：A3.弯曲件的高度不宜过小,其值为（）。

A、.h>r+2tB、h>r-2t正确答案：A4.拉深A面上加润滑，可以提高拉深的变形程度。

拉深工作零件圆角半径（）有利于拉深。

A、凹模B、凸模C、为零D、适合正确答案：D5.在生产批量大,材料厚度大,工件大的时候,采用的送料方式（）。

A、手动送料B、自动送料器送料正确答案：B6.拉深B后坯料的径向尺寸__________，切向尺寸__________。

（）A、增大减小B、增大增大C、减小增大D、减小减小正确答案：A7.级进模中卸料装置,常用的是（）。

A、弹压卸料板B、刚性卸料板正确答案：A8.在热处理淬火后，凹模的硬度要比凸模的（）。

A、稍高B、稍低C、随便D、一样正确答案：A9.拉深后坯料的径向尺寸，切向尺寸（）A、减小增大B、减小减小C、增大增大D、增大减小正确答案：D10.板料拉深成形时，增大压边力会使（）。

A、拉深力增大B、拉深力不变C、拉深力减小正确答案：A11.拉深过程中会产生一些变形特点，以下对于拉深变形特点说法不正确的是（）。

A、厚度与硬度的变化B、起皱C、拉裂D、毛刺正确答案：D12.精密冲裁得到的冲裁件断面是（）。

A、塌角、毛刺大，光亮带小B、塌角、毛刺小，光亮带大C、塌角、毛刺、光亮带均匀分布正确答案：B13.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是（）A、中间导柱模架B、对角导柱模架C、四导柱导架D、后侧导柱模架正确答案：D14.车间供电电压的波动范围应在额定值的（）A、±20%以内B、±10%以内C、±5%以内正确答案：B15.《安全生产法》掌握本职工作所需的安全生产知识。