多工位自动夹紧装置的设
计
Prepared on 24 November 2020
无锡太湖学院
毕业设计（论文）题目：多工位自动夹紧装置的设计工学院机械工程及自动化专业
学号： 1223120
学生姓名：费佳伟
指导教师： XXX （职称：XXX）
2016年5月25日
摘要
在对多工位自动夹紧装置系统结构的设计工作，可以分为计划方案的定制、传动设备、夹紧构造的设计包括基本部件的设计，最后针对部分设计的效果进行检验。在对多功能自动夹紧装置的设计中设有两个夹具杆，节省了零件下料到夹紧以及放松的时间，减轻人工的负担，更加智能化、人性化，机体结构简单，可适应加工零件的不同厚度。拆卸和装配简单，节省资源。整体机构采用立式布置，结构紧凑，并使用电机作为动力来源，省时省力。在对能源设计方面，重新选择动力来源，改进切削方法，不仅增强了家用切片切丝机的加工能力，还提高了使用的安全性。
关键词：多工位；自动；PLC
ABSTRACT
In the overall structure of the multi station automatic clamping device design process, including the principle of design, transmission mechanism, a clamping mechanism design of the main components and the structure design and on the part of the design results are checked. In the design of multi function automatic clamping device is provided with two jig rod, saving parts under the expected clamping and relax time, lighten the burden of artificial, more intelligent, humane and body structure simple, adapt to the different thickness of the parts processing. Disassembly and assembly is simple, save resources. The overall mechanism adopts the vertical layout, compact structure, and use the motor as a power source, saving time and effort. In design of energy, re select the source of power, to improve the cutting method, not only to enhance the household slicing and shredding machine processing capacity, but also improve the safety of use.
Keywords: automatic cutting machine; PLC;
目录
第1章绪论
本课题的研究内容和意义
在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置，用于连续自动压力机的工件送进部分，该辅助设备对生产率的提高、保证产品质量有着重要的作用。自动化生产谁被成为我们生产中非常重要的趋势，自动化在机械工厂的应用中，不仅提高了机械的速度从另一方面也是加快了工厂的运作效率。
机械自动化的发展很不平衡，还比较落后，能独立开发现代机械自动化的企业不多。与国外相比不仅在机械自动化装备上相差甚远，而且在设备的种类、质量、使用也存在着差距。
随着机械技术的发展和实际工程的应用，生产厂家大量地使用机加工的辅助设备替代人类工作的劳动已成为一个发展方向。学生通过该装置的设计，可提高产品设计的能力，掌握理论用于实践的方法和过程有着重要的作用。
同时根据该设计的工程要求，我们需要达到以下几点：1、三个夹紧工位2、夹紧行程10-100mm 3、夹紧力8000N 4、夹紧速度s 5、生产率90件/min 国内外的发展概况
自动化生产设备已经成为我们生产中非常重要的趋势，自动化在机械工厂的应用中，不仅提高了机械的速度从另一方面也是加快了工厂的运作速率。
相较于国外的机械自动化装备的水平来说，我国在机械自动化的发展上还是比较落后的，能独立开发现代机械自动化的企业不多。同时我们还在设备的种类、质量、使用也存在着差距。
国外在自动装配装置上的主要特点是部件通用化、商品化和设备的柔性化,在配置形式和输送机构上,趋向于型式统一、机构典型,工业机器人也越来越多的参与到自动装配工作中。进一步扩大自动装配的工艺范围、加强对自动装配基础理论的研究、对自动装配经济效果进行经济分析,控制装置的计算机化以及发展适应多品种的柔性装配机(线)是国外目前的主要趋势。
本课题应达到的要求
该课题是根据需要，在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置，用于连续自动压力机的工件送进部分，该辅助设备对生产率的提高、保证产品质量有着重要的作用。
根据工程要求（三个夹紧工位、夹紧行程10-100mm、夹紧力8000N、夹紧速度s、生产率90件/min）提出实施运动方案（a;以机构运动简图拟定三个方案，b；综述个方案的可行性，c；评价个方案的特点与创新点选择实施方案）根据设计需要我们需要先拟定运动方式，传动部分以及选择主要的动力源装置。
第2章夹紧装置结构设计
产品介绍
随着飞速发展的经济水平和科学技术，人们的生活水平也飞速提高，人们对方便快捷的日常生活的要求也越来越高。因此，为了应对生产加工中的各种困扰，给人们的生活提供便利，提高效率，节省人力时间，使用自动化机械产品已然成为生产加工中的一种趋势。但是，机械自动化的发展很不平衡，还比较落后，能独立开发现代机械自动化的企业不多。与国外相比不仅在机械自动化装备上相差甚远，而且在设备的种类、质量、使用也存在着差距。因此，该多工位自动夹紧装置应满足以下要求：
要保证切实可行性，要和生产加工相贴近，做到在生产中有必要用，并且切切实实用得到；要和时代主题相适应，尽量做到绿色环保，能耗少；要有一定的工作效率；要确保机械有高的安全性、不发生脱落物料的状况；要能调节所夹紧零件的厚度，确保一定条件下可以使物料充分夹紧。
除此之外，还要有经济性要求机器的一个综合指标就是经济性，在多工位自动夹紧装置的设计、制造、使用、维修等各个环节均有所体现。总之，经济性就是要求在满足功能要求的前提下，将机器的制造成本降到最低。
安全性要求在切菜机的设计阶段就必须对机器的使用安全给予足够的重视，因此要在设计过程中特别注意使用者的安全，特别是使用者手的安全。要采用各种防护措施，使运行中的夹具不会与人体直接接触。
可靠性要求简单的说，可靠性就是多工位自动夹紧装置在使用性能中的稳定性，它是该夹紧装置的一个重要质量指标。可靠性水平越高，说明机器在使用过程发生故障的概率越小，能正常工作的时间就越长。
操作方便要求夹紧装置是一种给生活带来方便的机械产品。在设计中必须注意操作时要轻便省力；操作机构要适应连续自动压力机的工作条件；夹紧装置的使用噪声要小；防止污染等。此外，还要方便搬运与拆卸维修。设计多工位自动夹紧装置时，在满足基本要求的前提下满足这些特殊要求，以提高机器的使用性能和保证机器的工作质量。
多工位自动夹紧装置的工作原理
本机用两个夹紧进行夹紧，零件由送进装置送进，送入至装置夹具出，由该装置自动夹紧，配合连续自动压力机进行加工。将夹具与夹具杆位置固定，调整轮盘在导轨上的位置来实现应对不同厚度零件的夹紧加工。主轴即夹具杆为横向，动力由电动机经齿轮传动，通过电动机功率和转速的选择使获得一定的转矩和转速，夹具由主轴带动进行夹紧。
该装置运转时，零件由自动压力机的自动送料设备送入。设备启动后，由发动机经由圆柱直齿轮传动，通过电动机功率和转速提供相应的转矩和转速，带动轮盘，再由轮盘以曲柄滑块机构的原理带动夹具杆，进行零件的夹紧。当轮盘运动的过程中，由于是以曲柄滑块机构的原理带动夹具杆，当轮盘运动至夹紧位后，将继续运动，此时由杆带动夹具杆来实现放松，同时进料。同时考虑到零件的厚度可能需要调整，所以我们可以改变夹具杆在导轨上的位置来实
现应对不同厚度零件的夹紧加工。所以该机构可以大大提高机械的加工速率，不需要人工进行夹紧，只需要根据零件厚度不同来调整夹紧行程即可。
结构方案的选择
2.3.1驱动装置
传统夹紧设备的主要动力来源有人和电动机两种。人力的主要特点是：持续时间有限，动力波动较大，耗费时间长，但控制方便，清洁无污染。电动机的主要特点是：动力可靠，稳定性高，工作效率高，占用空间位置不大，消耗电能，需要配套的调速控制装置；但小功率的电机耗能少，但转速过高，转矩不大，普通电机就能满足要求，能耗也较少，利用率较高。考虑到本设计对动力的稳定性及持续性的要求优先考虑使用电机作为动力来源。确定动力源及机构布置形式之后，还需要选择相匹配的传动机构。
2.3.2传动装置
带传动是一种应用很广泛的机械传动。带传动有主动轮、从动轮和适度张紧在两轮上的封闭环形传动带组成。它是利用传动带作为中间的挠性件，依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动的，主动轴的动力通过挠性传动带挠性传递给从动轴。优点是：能缓和载荷冲击；运行平稳无噪声；制造安装精度不想啮合传动那样严格；过载时将引起带在带轮上打滑，因而可以防止其他零件的损坏；可以增加带长以适应中心距较大的工作条件[3]。
图带传动机构
凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件构成，通常选取凸轮作主动件，通过设计凸轮的形状使从动件得到预期运动，从动件的运动主要是直线上的往复运动，因而在本设计中不考虑使用凸轮机构。
图凸轮机构
蜗轮蜗杆传动主要用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合，虽然可以实现本设计的预期目的，但其传动效率低，成本较高，不适宜用在本设计中。
图蜗轮蜗杆
链传动与带传动相类似，是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作为中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递运动和动力。以上两种传动都是实现平行轴间运动和动力的传递，在本设计中如将平行轴竖直布置可实现预期目的。
图链传动
连杆机构是由若干构件用低副连接而成，构件运动形式多样，可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，可用于刚体导引、实现已知运动轨迹或运动规律。在本设计中要应用连杆机构将主动构件的转动或直线往复运动转换为实刀具在水平面内的转动，可采用双曲柄机构或者逆向运用曲柄滑块机构。
图连杆机构
齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，可以用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力，并可以改变转动速度和传动方向。其优点是：齿轮传动和其他形式的机械传动相比较，传递的功率和圆周速度范围较大，传动效率高，能保证恒定的传动比，工作平稳、安全可靠且使用寿命长，结构紧凑。在本设计中可以利用齿轮机构或齿轮齿条传动实现所需功能。[4]
图锥齿轮
根据上述分析，带传动、链传动、齿轮传动等都可实现预期目的，但考虑到本设计的整体结构要紧凑，综合考虑机器更易执行转动动作，并能够在动作中给构件施加较大的力，经对比分析之后，选用带传动和直齿圆柱齿轮传动，不仅可实现传递运动及动力的目的，还可使整体结构紧凑。
第3章主要结构的设计
根据设计要求提出的运动方案：
根据工程要求（该机构需要有三个夹紧工位、夹紧行程为10——100mm、夹紧力需要达到8000N、夹紧速度为s、生产率为90件/min）提供以下设计方案：
方案一：考虑到其工程要求，需要有三个夹紧工位，以及是在自动流水线上作业的要求，我们考虑了一种方案，可以参考自动切菜机的原理，将其采用曲柄滑块机构以及V带连接我们进行设计
图
特点：该设计我们采用的是传统的曲柄滑块机构以及V带连接的方式实现夹紧，由小带轮连接电机，同时由V带连接到大带轮，由于V带有摩擦力，则小带轮带动大带轮转动。同时大带轮与夹具杆连接。
而且我们利用连杆，将大带轮在两边各放置一个，利用连杆的原理，将两边的带轮连接成为连杆机构，两边同时运转。该设计装置两边都为曲柄滑块机构，这样的话两边同时提供动力来实现夹紧以及放松。
同时我们将一边的放置夹具头的夹具杆直接连接在机构架上，利用上述的联动装置来实现夹紧。
缺点：该装置由于只有单边夹紧，按加工的工程要求来考虑的话，该机构整体机构较大，要实现夹紧行程为10-100mm则需要更大的空间，所以整体机构较大，同时需要的电动机功率以及带轮也更大，不符合节约成本的根本原则。对材料以及动力的损耗较大，所以这种方案不合理。
方案二：考虑到其工程要求，我们还可以采取类似于机械手的机构来进行实现夹紧要求。
图
特点：该设计方案我们采用的是由传统的连杆机构，并配合V型块来实现夹紧。有连接电动机的主轮提供动力，带动偏心轮，通过连接于偏心轮上的连杆，通过主轮的旋转带动连杆，连杆推动V型块，V型块推动连杆2,3，在推动的过程中，杆2,3的角度变小，从而带动连杆4,5，实现夹紧。绕过平衡点后V 型块收回，实现放松。
该结构的特点在于结构简单，整体需要的材料较少，成本较低，运动方式简单便于运输以及拆卸，只需要调整V型块即可调节收送的大小，从而实现夹紧行程在10-100mm的要求
缺点：该机构结构简单的基础上，又有相对来说其不好的地方，由于该机构为单边夹紧，从而很容易引起夹紧不完善而导致加工件的脱落，从而影响流水线作业
方案三：
根据我们的工程需要，我们结合前两种提出的方案考虑其需要的可调整以及夹紧的稳定性因素来考虑，我们可以结合曲柄滑块机构，齿轮以及连杆从动机构来实现设计要求
图
特点：该机构由齿轮传动提供动力后到主轮1，由主轮1带动连杆2,3组成一个曲柄滑块机构，实现夹具杆5的上下移动，同时考虑到单边夹紧可能会造成零件的脱落，导致加工过程中的损坏，所以用连杆4连接从动轮6来实现两边同时夹紧。
这种结构的设计可以完美实现设计要求，同时机构简单，制造成本较低，同时拆卸方便，所以选择方案三为设计方案。
夹具总装图的分析
该多工位自动夹紧装置为适应在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置的要求，用于连续自动压力机的工件送进部分，采用上述方案中的方案三进行设计，我们进行了如图的设计
图多工位夹紧装置总装图
1.机架 11.内六角圆柱头螺钉 21.端盖3
2.端盖型块 22.小齿轮
3.杆1 13.齿轮挡圈 23.平键
4.轮1 14.大齿轮
5.轴 15.轴端盖
6.轴承座 16.连杆
7.调心球轴承 17.导轨
8.端盖2 18.夹具杆
9.调心球轴承 19.导轨滑块
10.键 20.销轴
该机构的整体运动分析可分为两个重要部分，一个是由轮2与主轮连接在一起的V带传动，由轮2连接电动机，然后经由V型带连接，通过摩擦带动主轮。主轮由轴固定于机架上。同时由另一个重要的部分来传递，由夹具杆与杆1以及主轮之间构成的曲柄滑块机构。该夹具杆可看作为曲柄滑块机构中的滑块，有主轮提供的转速，转矩以及力，通过杆1进行传递，从而来推动滑块地运动，即推动夹具杆。
由于该机构为多工位夹紧装置，同时考虑到其加工的工程要求，根据加工原则考虑需要考虑成本的节约以及加工过程中的功耗等，综合考虑我们需要对该机构进行上下一起夹紧的方案更为节约成本。因此我们需要在主轮即大带轮的对称点位置也设置连杆连接下部分的夹具杆，从而实现上下一起夹紧。
同时考虑到单边提供动力进行夹紧，这样的夹紧装置在后期持续的加工作业中容易出现损坏以及损耗，从而在流水线作业中，影响零件的夹紧，所以我们还需要在另一边设置从动装置，而在该设计中我们采取了较为简单的从动装置，在主轮上增加了一根连杆，同时在另一边也复制了该机构的曲柄滑块机构的形式，实现左右上下一起夹紧，这样的夹紧装置可以在满足加工的要求，即在自动压力机的自动送料辅助设备中需要一种多工位自动夹紧装置，用于连续自动压力机的工件送进部分，该辅助设备对生产率的提高，保证产品质量有着重要的作用。
第4章主要结构的设计
将结构拆分简化后可分为几个部分：曲柄滑块机构、V带传送机构这两个主要机构为该设计的重要组成部分。
导轨的选择
图
该导轨为滑动导轨，滑动导轨结构简单，刚性好，摩擦阻力大，连续运行磨损快，制造中轨面刮研工序的要求很高。滑动导轨的静摩擦因数与动摩擦因数差别大，因此低速运动时可能产生爬行现象。滑动导轨常用于各种机床的工作台或床身导轨，装配在动轨上的多是工作台、滑台、滑板、导靴、头架等。导轨截面有矩形、燕尾形、V 形、圆形等。重型机械中常将几种截面形状组合使用，共同承担导向和支承的作用。
图
该导轨为滚珠导轨，该导轨摩擦阻力小，但承载能力差，刚度低；不能承受大的颠覆力矩和水平力；经常工作的滚珠接触部位，容易压出凹坑，使导轨副丧失精度。这种导轨适用于载荷不超过200N 的小型部件。
曲柄滑块机构
利用解析法对曲柄滑块机构进行分析
图
→L1 +→L2 =→Xc
4.1.1、复数矢量法：Xc i e l i e l =+βα^^21 （a ）
（欧拉公式：αααsin cos ^i i e +=代入）
实部与虚部分离：
实部：βαcos cos 21l l Xc += （1-1）
虚部：o l l =+βαsin sin 21→)/sin arcsin(21l l αβ-= （1-2）
4.1.2、速度分析
对时间求导：Vc i ie^ωl i ie^ω2211=+βαl （b ）
两边乘以βi e -^，展开取实部：ββαcos V )-sin(ω211=-l
ββα)/cos -sin(ω11l Vc -= （1-3）
展开取虚部：0cos ωl cos ω2211=+βαl
βαcos /l cos ω-l ω2112= （1-4）
4.1.3、加速度分析
（b ）对时间求导：c ib ^2e^ω^i ^2e^ωa 222211=--+-l i ie l l a βα （c ）
两边乘βi e -^，展开实部
]^2)/cos ω)-^2cos(ω[(2211a ββαl l c +-= （1-5）
（c ）展开取虚部：ββαcos /)^2sin ωl ^2sin ω(22211l l c a += （1-6）
4.1.4、计算过程及结果
取，，，，???????=36033060300α代入（1-1），（1-2），（1-3），（
1-4），
（1-5），（1-6）
求得c ,ωVc,,,ω,a 21βXc 。
根据分析我们得到连杆轮半径为125mm ，连杆长500mm
图 曲柄滑块分析
图 曲柄滑块速度分析
图 曲柄滑块角速度分析图
图 曲柄滑块加速度分析图
图 曲柄滑块加速度分析图
图 曲柄滑块行程分析图
选择电动机
电动机类型和结构形式。
按工作要求和工作条件，选用SEW 公司的减速电机R 系列。
电动机容量。
A.输出功率Pw
B.电动机输出功率Pd
传动装置的总效率：
式中，η1、η2……为从电动机到夹具杆之间的各传动机构和轴承的效率。由表查得：减速机效率75.01=η，滚动轴承99.02=η，圆柱齿轮传动97.03=η
故 kW Pw Pd 2.2713.0/6.1/≈==η
C.电动机额定功率Ped
选择SEW 公司的减速电机R 系列RF57
可得转矩为m N .450，转速为min /69.46r
齿轮设计
4.3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
由于我们上述可得齿数比为
（1）根据该设计要求，我们可以选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。
（2）参考机械设计选用7级精度。
（3）材料选择。参考机械设计，选择小齿轮材料为40Cr （调质），齿面硬度280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS 。
（4）选小齿轮齿数241=z ，大齿轮齿数6.5724*4.212===uz z ，取582=z 。
4.3.2按齿面接触疲劳强度设计
（1）失算小齿轮分度圆直径，即
1）确定公式中的各参数值
试选3.1=Ht K 。
小齿轮传递的转矩。
由表选取齿宽系数1=d φ。
表4-2
装置状况 两支承相对于小齿轮作对称布置 两支承相对于小齿轮作不对称布置 小齿轮做悬臂布置 φd ~（~） ~（~） ~ ④由机械设计查得区域系数5.2=H Z 。
⑤由机械设计查得材料的弹性材料的弹性影响系数2/18.189MPa Z E =。
⑥计算接触疲劳强度用重合度系数Z ε。
⑦计算接触疲劳许用应力][H σ。
由机械设计查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为Mpa H 6001lim =σ、Mpa H 5502lim =σ。
计算应力循环次数：
铣床夹紧装置液压系统的设计 1.概述 1.1 液压传动的概念与发展 液压传动是以流体(液压油液)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有机地组合成具有一定控制功能的传动系统。液压传动，是机械设备中发展速度最快的技术之一。特别是近年来，随着机电一体化技术的发展与微电子、计算机技术相结合，液压传动进入了一个新的发展阶段。 液压传动技术是根据帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门 的一种传动形式。与机械传动相比，它是一门比较新兴的技术。从1795年英国制成 的液压传动技术和液压元件，且工艺水平低下，发展缓慢。1905 年将工作介质水改为油，进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等) 域得到了发展[3]。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。20世纪60年代以后，工艺水平有了很大的提高，液压技术随着电气控制技术、传感器技术、计算机技术的发展而迅速发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术。在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。 如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。历史的经验证明，流控学科技术的发展，仅有20%是靠本学科的科研成果推动，来源于其他领域发明的占50%移植，其他技术成果占30%，即大部分，来源于其他相关学科进步的推动。随着应用了电子技术、计算及技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的发展和应用液压传动技术也在不断创新。液压传动
液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课
设计参数： 不计惯性负载 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.05m/s 夹紧缸慢进速度：8mm/s 最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s 进给油缸慢进速度：0.018m/s 最大切削力：120KN 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 一、工况分析： 1．负载分析
已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)
2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即
多工位级进模制造工艺 多工位级进模工艺介绍<一> 本文通过介绍级进模排样、镶块、模板和其它零件的设计过程，指出了级进模设计中应注意的事项，并介绍了模具生产中一些常见故障和解决办法。 【关键词】多工位级进模；级进模；精密级进模；电机级进模；冲压模；排样；镶块；间隙 1 引言 对冲压生产而言，单工位模具结构单一，生产效率低，而且钣金零件不能过于复杂，否则就需要多副单工位模具才能实现。如果采用级进模进行冲压生产，就可以改变这些缺点。级进模的特点是生产效率高，生产周期短，占用的操作人员少，非常适合大批量生产。 2 级进模设计要点 2.1 产品的展开计算与排样 读懂产品图后，首先要进行展开计算，产品的展开尺寸一般是通过经验公式得来的，也有的是通过软件计算得来的。无论用哪种方法，应该保证计算结果是在允许的范围内。因为一旦展开尺寸计算错了，最后的产品一定是不合格的，再改正会很麻烦。所以应该对展开计算的结果进行验算，以保证展开尺寸准确无误。 设计排样图的过程，就是确定模具结构的过程，如果排样图确定了，那么模具的基本结构也就确定下来了。所以，在进行排样设计时，要从全局进行详尽的考虑，不能受限于局部结构，而且还要多注意细节。例如：在分配每一步工位时，不但要考虑哪一工位冲裁，哪一工位折弯，哪一工位成形，还要考虑各个镶块应如何排布，排布的空间够不够，各个镶块之间有没有相互影响。对于冲裁的工位，应主要考虑冲裁力如何分布均匀合理，冲裁模强度是否能够保证，复杂的冲裁应适当分解。对于折弯和成形等工位，则应考虑是否能一次成形，如果没有把握，应增加一步预成形或空步，以方便模具调整。对于平面度要求高或成形中易形成翘曲的产品，应增加校平工位来保证平面度。 在排布工位顺序时，应注意前后工位不能有影响，否则应调整工位顺序。例如：在进行Z字形弯曲时，如果Z字形弯曲面上有冲孔且冲孔位置有较严格的公差要求，那么就应该先进行Z字形弯曲，然后再冲孔，这样就保证了冲孔的位置。 级进模的最后工位是很重要的工位，因为它涉及到产品如何从模具中取出。一般的出件方式主要包括吹出和落下，有的特殊产品也需要机械手取件。不论哪种方式，都需要进行切断，切断处的大小尺寸和位置要经过仔细考虑，因为它们不但影响到模具的出件，还影响到条料能否稳定、顺利地送进。而如果采用落料的出件方式，切断处的毛刺方向与其它位置是相反的，这要同产品设计人员进行研讨后才能确定。 设计排样时，在保证条料能顺利送进和稳定生产的前提下，应尽量减小料宽和步距，以降低钣金零件的成本。 2.2镶块设计 (1) 冲裁凸模。 冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：挂台固定、销钉固定、螺丝固定、压块固定、顶丝固定。这其中挂台固定最安全可靠，销钉固定不常用，其它3种固定方式主要是便于维修时快速更换。可以根据需要自由选择。 (2) 凹模镶块。 凹模刃口可以直接在凹模板上割出，但对于产量较大或硬度较高的产品，应设计凹模镶块，以方便维修。凹模镶块的固定方式有：挂台固定、螺丝固定、压块固定。 在设计单侧冲裁的凹模镶块时，为防止产生废料上浮，应在不冲裁的一侧增加挤料尖角，挤住废料，不让其上浮，如图1所示。 （3）折弯镶块。 折弯镶块既可以用挂台固定，也可以用螺丝固定。折弯凸、凹模之间的间隙应为一个料厚。折弯凸模头部应设计为圆弧R角，以避免折弯时擦伤产品（如图2所示）。对于直角弯曲的折弯凹模靠近折弯线处，应设计一条校正筋（如图3所示），使折弯时在产品根部产生塑性变形，减小回弹，保证90O 弯曲角。
铣床液压夹紧装置的设计 目录 1 引言 (4) 2设计任务书 (5) 2.1对机床夹具的基本要求 (5) 2.2夹具设计的工作步骤 (6) 3 机床夹具设计原理 (6) 3.1 夹具 (7) 3.1.1机床夹具的概念 (7) 3.1.2机床夹具的分类 (7) 3.1.3机床夹具的组成 (7) 3.2定位基准 (8) 3.3工件在夹具中的定位 (8) 3.3.1六点定位原理 (8) 3.3.2支承点及定位元件 (9) 3.3.3完全定位及不完全定位 (10) 3.3.4欠定位及过定位 (10) 3.4组合夹具和随行夹具 (11) 3.4.1组合夹具 (11) 3.4.2随行夹具 (11) 3.5夹具定位误差分析计算 (11) 4零件的工艺分析 (11) 4.1平面度分析 (12) 4.2 表面粗糙度 (12)
5毛坯的制造形式 (12) 6铣削方式的选择 (12) 6.1端面铣 (12) 6.2周边铣削 (13) 6.3 端面铣削和周边铣削的比较 (13) 6.4端面铣削时的顺铣及逆铣 (14) 6.5对称铣削 (14) 6.6非对称铣削 (14) 7 刀具的选择 (15) 7.1基本要求 (15) 7.1.1硬度 (15) 7.1.2韧性和强度 (15) 7.1.3铣刀切削部分的材料的要求 (15) 7.2常用材料 (15) 7.2.1高速工具钢（高速钢和锋钢等） (16) 7.2.2硬质合金 (16) 8铣削用量 (17) 8.1每齿进给量的选择 (17) 8.2铣削速度的选择 (18) 8.3切削液 (18) 8.4.切削液的种类 (19) 8.5 切削液的选用 (19) 8.6选择测量方法 (19) 9夹具设计 (20) 9.1 基面的选择 (20) 9.2 加工方案的设计 (20) 9.3 加工设备的选择 (21) 9.4 主轴转速，切削力及夹紧力的计算： (21) 9.5 定位误差的分析 (24)
多工位级进模的设计(基础知识) 1 概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点： （1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。 （2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压成形
摘要 本篇设计是发动机活塞缸液压夹紧装置的设计，主要是通过液压缸来夹紧发动机活塞缸体，文章主要介绍了夹紧装置的类型以及该夹紧装置的结构和液压缸的夹紧力的设计计算。液压夹紧装置作为制造系统重要组成的部分，制造系统对其提出了新的要求。液压夹紧装置在机械加工起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此液压夹紧装置的设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。 文章的重点在于对发动机活塞缸的工艺性和力学性能分析，对加工工艺规程进行合理分析，对发动机活塞缸进行加工工艺的设计，以及对该夹紧装置的结构进行了分析，对夹紧力矩进行了设计计算以及对液压缸的缸径，缸壁等进行了设计计算和强度校核，经过实践证明，最终可以加工出合格的发动机活塞缸零件。 关键词：发动机活塞缸；液压夹紧装置；分析；零件
Abstract For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.It’s a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start . Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking. Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process
摘要 专用组合机床目前是一种普遍的机械装置，应用于大批量生产领域，具有相当的柔性，加工精度高，生产效率提高，劳动强度减轻。 本文就是社会生产的实际需要提出的设计题目。根据现有的空气压缩机机身的相关资料，制定空气压缩机机身的加工工艺，组合铣机身三斜面的夹具设计、液压系统设计。在此基础上提出新的加工工艺和符合新工艺的加工专用机床方案，让改进和创新后的产品更适合工厂和顾客的需求。 本文在对组合铣三斜面的工装设计过程中，对铣三个斜面及钻孔的专用夹具进行了全面的设计。从夹具的外型尺寸设计到具体的一面两销限制自由度定位方案再到加工面精度的计算：液压进给系统的设计，本文也用了不少的篇幅。重点根据液压系统的基本原理，画出合理的液压系统图；根据主要参数确定了液压元件的选择，在组合机床设计过程中结合具体实践和设计经验，阐述了通用件如（液压滑台）的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。 最后希望此次设计的夹具和液压系统能达到预期的设计要求，并能在实际的应用中取得良好的效果。 关键词：组合机床；专用要求；工艺；钻夹具；液压
Abstract Special combined machine tool is a mechanical device for universal, applicable to mass production, is quite flexible, high machining accuracy, improve production efficiency, reduce labor intensity. This paper is the design requirement of social production. According to the relevant data of the existing air compressor machine, machining process air compressor airframe design, fixture design, combination milling body three inclined planes of the hydraulic system. On the basis of this new processing technology is proposed and in line with the new technology of special machine tool for processing scheme, make improvement and innovation of the products more suitable for factories and customer needs. Based on the combination of the three bevel milling fixture design process, special fixture of milling three and inclined boreholes were comprehensive design. From the dimension design of fixture to the two side pin constrained degrees of freedom positioning scheme to the calculation of machining surface precision: the design of hydraulic feed system, this paper also use a lot of space. Key according to the basic principle of hydraulic system, draw the diagram of hydraulic system reasonable; according to the main parameters of hydraulic component has been selected, combined with the specific practice and experience in the design process in the design of the modular machine tool, describes the general parts (such as hydraulic slider) selection and special parts (such as the design and calculation of main spindle box). Finally, I hope this design fixture and hydraulic system can meet the design requirements, and can achieve good effect in actual application. Key words:unit built machine tool ;special requirements ;craftwork
多工位级进模的设计 -----------------------作者：
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多工位级进模的设计(基础知识) 01 1 概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。（2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压成形
学号： 课程设计任务书 2013～2014 学年第二学期 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作部门： 一、课程设计题目： 二、课程设计内容 液压传动课程设计一般包括以下内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 结构设计及绘制零部件工作图； (7) 编制技术文件。 学生应完成的工作量： (1) 液压系统原理图1张； (2) 部件工作图和零件工作图若干张； (3) 设计计算说明书1份。 三、进度安排
四、基本要求 (1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精。 (2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。教师的指导作用是指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题，按设计进度进行阶段审查，学生必须发挥主观能动性，积极思考问题，而不应被动地依赖教师查资料、
给数据、定方案。 (3) 设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。任何设计都不能凭空想象出来，利用已有资料可以避免许多重复工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的保证。另外任何新的设计任务又总有其特定的设计要求和具体工作条件，因而不能盲目地抄袭资料，必须具体分析，创造性地设计。 (4) 学生应按设计进程要求保质保量的完成设计任务。 液压传动课程设计原始资料 一、课程设计内容（含技术指标） 设计中等复杂程度的机床液压传动系统，确定液压传动方案，选择有关液压元件，设计液压缸的结构，编写技术文件并绘制有关图纸。 1、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压动力滑台的液压系统。已知参数：切削负载FL＝30500N，机床工作部件总质量m＝1000kg，快进、快退速度均为5.5m/min，工进速度在20～100mm/min范围内可无级调节。滑台最大行程400mm，其中工进行程150mm，往复运动加、减速时间≤0.2s，滑台采用平导轨，其摩擦系数fs＝0.2，动摩擦系数fd＝0.1。滑台要求完成“快进－工进－快退－停止”的工作循环。 2、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：轴向切削力为32000N，移动部件总重量为10810N，工作台快进行程为150mm，工进行程为100mm，快进、快退速度为7m/min，工进速度为60mm/min，加、减速时间为0.2s，导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 3、设计一台专用卧式钻床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：最大轴向钻削力为14000N，动力滑台自重为15000N，工作台快进行程为100mm，工进行程为50mm，快进、快退速度为 5.5m/min，工进速度为51—990mm/min，加、减速时间为0.1s，动力滑台为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 4、设计一台专用卧式铣床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：铣头驱动电动机功率为8.5kw，铣刀直径为70mm，转速为350r/min，
多工位级进模设计大 全
多工位级进模的设计(基础知识) 1 概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。 （2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件
多工位级进模的设计（基础知识） 1概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具, 是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根 据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统， 配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点： （1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多 副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。 （2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚” 问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小 凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测 等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次/分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维 修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm）产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达ITio级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压成形与采用普通冲模进行冲压成形在冲压成形工艺、模具结构设计及模具加工等方面存在许多不同，本章将重点介绍它们在冲压工艺与模具设计上的不同之处。 2.多工位级进模的排样设计
测控技术基础之液压传动与控制 课程设计说明书 设计题目：液压传动与控制系统设计 半自动液压专用铣床液压系统设计 姓名：王冉 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1班 学号： 2010105126 指导教师：谭宗柒 2013年 6 月 6 日至 2013年 6 月27 日
半自动液压专用铣床液压系统设计 1．设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 2．设计参数 工作台液压缸负载力（KN ）：F L =2.8 夹紧液压缸负载力（KN ）：F c =4.8 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=2.8 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：G c =35 工作台快进、快退速度（m/min ）：V 1=V 3=4.5 夹紧液压缸行程（mm ）：L c=10 工作台工进速度（mm/min ）：V 2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：t c=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L 1=350 导轨面静摩擦系数：μs =0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L 2=85 导轨面动摩擦系数：μd =0.1 工作台启动时间（S ）：?t =0.5 液压传动与控制系统设计一般包括以下内容： 1、液压传动与控制系统设计基本内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 编制技术文件。 学生应完成的工作量：（打印稿和电子版各1份） (1) 液压系统原理图1张； (2) 设计计算说明书1份。（字数：2500~3000。） 设计内容 1.负载与运动分析 1.1工作负载 1)夹紧缸 工作负载：N G F F d C C l 5.48031.0354800=?+=+=μ 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸 工作负载极为切削阻力F L =2.8KN 。
洛阳理工学院 课程设计说明书 设计课题液压与机械组合夹紧装置设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 姓名 学号 2014年 02月 25日
摘要 提出了以可装配式内置齿条活塞杆与曲柄连杆机构组合得到液压一机械复合夹紧装置的创新设计理念。内置齿条活塞杆与曲柄连杆机构组合构成的液压一机械复合夹紧装置，具有高性能、高灵活性、短开发周期、低生产成本的特点。 关键词：复合夹紧装置内置活塞杆液压缸曲柄连杆机构 引言 随着各种设备对液压执行元件产品多样性、个性化要求的增高，需要根据不同用途、条件和性能对产品进行设计制造。液压一机械复合夹紧装置可以适应各种不同机械设备的需求，以较小技术复杂性实现较大的复合夹紧装置功能多样化。本文提出的基于内置齿条活塞杆式液压缸与曲柄连杆机构的复合夹紧装置，具有实现高质量、大规模、快速、经济地响应市场的需求。 1、设计背景 常见的内置齿条式活塞杆液压缸， 其优点是刚性好、结构紧凑，但需通过串动。以前的设计将齿条与活塞设计成整体式，使得这种结构液压缸，只能适用于单一用途，而不能适应不同用途、
不同使用条件、不同性能的需求。 图1传统的内置齿条齿轮活塞杆液压缸 内置活塞杆式液压缸也称无杆式液压缸，具有刚性好、结构紧凑的优点。常用的的内置齿条式活塞杆液压缸如图1，齿轮齿条加工复杂，且该结构液压缸仅用于单一用途，不能适应不同使用条件和性能的需求。 经过多次实验，创新设计了内置中孔活塞杆式液压缸与杠杆结构的液压-机械复合夹紧装置，结构简单，加工工艺好，可满足自动化设备模块化、可重用性、兼容性和多种需求的特点，可以较小技术复杂性实现较大的复合传动装置功能多样化。 在图1结构基础上，保留活塞和缸体机构，将齿条活塞杆改变矩形杆，在矩形杆上加上一个径向矩形孔，一只滚轮以适当的间隙配合置于径向孔中，以该内置中孔活塞杆组成的液压缸为基本结构与杠杆结构配合便可构成图2的基于内置中孔活塞杆式液压缸与杠杠机构的夹紧装置。 基于内置中孔活塞杆式液压缸与杠杆机构的夹紧装置
多工位级进模的设计(基础知识) 01 1 概述 多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点： （1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。 （2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问 题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空 间。 （3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。 （5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。 （6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。 由上可知，多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺技术方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压
1 液压传动设计 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.04m/s 夹紧缸慢进速度：7mm/s 最大夹紧力：45KN 进给油缸快进速度：0.17m/s 进给油缸慢进速度：0.017m/s 最大切削力：125KN 进给工作部件总质量：250 m kg 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm）
2 负载与运动分析 已知最大夹紧力为45KN ，则夹紧油缸工作负载145F KN =，液压缸的机械效率取0.9m η=，则推力150m F KN η=，由于夹紧工作工作部件总质量很小，可以忽略。则惯性负载10m F =，阻力负载110fs fd F F ==。 夹紧缸快进、快退速度：11v = 1 3v =0.04m/s ，夹紧缸慢进速度：12v =7mm/s 。 夹紧缸行程：用行程开关调节最大250mm 已知最大切削力为125KN ，则进给油缸工作负载2125F KN =。进给工作部件总质量：250m kg =，取静摩擦因数为0.2s f =，动摩擦因数为0.1d f =；取往复运动的加速、减速时间0.2s 。 由式 m v F m t ?=? 式（2—1） 式（2—1）中 m —工作部件总质量 v ?—快进或快退速度 t ?—运动的加速、减速时间 求得： 惯性负载 1110.17250212.50.2 m v F m N N t ==?=? 阻力负载： 静摩擦阻力 0.2212.59.8416.5fS F N N =??= 动摩擦阻力 0.1212.59.8208.25fd F N N =??= 液压缸的机械效率取0.9m η=，则推力()2139120fd m F F N η+=。进给油缸 快进、快退速度：111v =11 3v =0.17m/s ，进给油缸慢进速度：112v =0.017m/s ，进给缸 行程：用行程开关调节最大1000mm 。综上所诉得出液压缸在各工作阶段的负载表2—1和表2—2。 表2—1 夹紧缸各工作阶段的负载F(N)
实例二液压专用铣床液压系统设计 设计要求： 设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。 机床的工作循环为：手工上料→工件自动夹紧→工作台快进→铣削进给(工进) →工作台快退→夹具松开→手动卸料。 运动部件总重力G=25000N 切削力F w=18000N 快进行程l1=300mm 工进行程l2=80mm 快进、快退速度v1=v3=5m/min 工进速度v2=100～600mm/min 启动时间△t=0.5s 夹紧力F j=30000N 行程l j=15mm 夹紧时间△t j=1s 工作台采用平导轨，导轨间静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数f d=0.1，要求工作台能在任意位置上停留 一.分析工况及主机工作要求，拟订液压系统方案 1.确定执行元件类型 夹紧工件，由液压缸完成。因要求同时安装、加工两只工件，故设置两个并联的、缸筒固定的单活塞杆液压缸。其动作为： 工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。其动作为：
2. 确定执行元件的负载、速度变化范围 (1)夹紧缸 惯性力和摩擦力可以忽略不计，夹紧力F =300000N 。 (2)工作缸 工作负载F w =18000N 运动部件惯性负载)(2.4245 .006058.925000N t v g G F a =-?=???= 导轨静摩擦阻力F fs =f s G =0.2×25000N=5000N 导轨动摩擦阻力F fd =f d G =0.1×25000N=2500N 根据已知条件计算出执行元件各工作阶段的负载及速度要求，列入下表： 表2 工作循环各阶段的负载及速度要求 二 1.初定系统压力 根据机器类型和负载大小，参考，初定系统压力p 1=3MPa 。 2.计算液压缸的主要尺寸 (1)夹紧缸 按工作要求，夹紧力由两并联的液压缸提供，则 m p F D 0798.010314.3230000 4246 1 =????== π 根据国标，取夹紧缸内径D =80mm ，活塞杆直径d =0.6D =50mm 。 (2)工作缸 由表2可知,工作缸的最大负载F =20500N ,取液压缸的回油背压p 2=0.5MPa ,机械效率ηcm =0.95,则 m p p F D cm 1.095 .010]5.0)7.01(3[14.320500 4])1([46 2221=???--?=--= η?π 根据国标，取工作缸内径D =100mm ，活塞杆直径d 按杆径比d /D =0.7得d =70mm 。 3.计算液压缸各个工作阶段的工作压力、流量和功率