¿Alguien sabe cómo funciona la alimentación bidireccional del estampado?
1 Tema de diseño
Diseñar el mecanismo de estampado, el mecanismo de alimentación y el sistema de transmisión de la punzonadora para estampado fino. -partes amuralladas. Como se muestra en la Figura 5-1a), la acción del proceso de punzonado es que el troquel superior se acerca a la pieza en bruto a alta velocidad y luego realiza el trabajo de estirado a una velocidad constante. Luego, el troquel superior continúa descendiendo para empujar el producto terminado hacia afuera. la cavidad, y finalmente regresa rápidamente. Después de que el molde superior sale del molde inferior, el mecanismo de alimentación envía la pieza en bruto a la posición para ser procesada desde el costado, completando un ciclo de trabajo.
(a) (b) (c)
Figura 5-1 El movimiento de procesamiento, el movimiento del troquel superior y la fuerza de la máquina punzonadora
Los requisitos son diseñado de acuerdo con los requisitos de movimiento anteriores Saque el mecanismo de estampado que permite que el molde superior procese las piezas, el mecanismo de alimentación que empuja la pieza en bruto hacia la parte superior del molde inferior desde un lado y el sistema de transmisión de la máquina punzonadora, y dibuje el diagrama de montaje del reductor.
2. Datos originales y requisitos de diseño
1. La fuente de energía es un motor, el molde inferior está fijo y el molde superior se mueve hacia arriba y hacia abajo en línea recta. Su patrón de movimiento general se muestra en la Figura b), que tiene las características de hundimiento rápido, avance a velocidad constante y retorno rápido.
2 El mecanismo debe tener un buen rendimiento de transmisión de fuerza, especialmente la sección de trabajo. el ángulo debe ser lo más pequeño posible; el ángulo de transmisión γ es mayor o igual al ángulo de transmisión permitido [γ] = 40o
3. envió el espacio en blanco a la posición a procesar (por encima del molde inferior);
4. La productividad es de aproximadamente 70 piezas por minuto;
5. ¿La sección es l = 30 ~ 100 mm, que corresponde al ángulo del cigüeñal? 0=(1/3~1/2)π; la longitud total de la carrera del molde superior debe ser más del doble de la longitud de la sección de trabajo;
6. el molde está en un ciclo de movimiento La tensión, la resistencia F0 en la sección de trabajo es 5000 N y la resistencia f 1 = 50n en otras etapas
coeficiente de relación de velocidad de desplazamiento k≥1,5; p>
8. Distancia de alimentación h = 60 ~ 250 mm;
9. El coeficiente desigual δ de funcionamiento de la máquina no debe exceder 0,05.
Por conveniencia, si se realiza el análisis dinámico y de movimiento del mecanismo, se recomienda seleccionar los valores de parámetros requeridos de la siguiente manera:
1) Suponga que todos los componentes del mecanismo de articulación son uniformes en sección transversal para la varilla secundaria, el centro de masa está en el punto medio de la longitud de la varilla y el centro de masa de la manivela coincide con el eje de rotación;
2) Suponga que la masa de cada componente se calcula como 40 kg por metro y el momento de inercia alrededor del centro de masa se calcula como 2 kg por metro m2
3) Ignore la masa y el momento de inercia de el deslizador giratorio, y establezca la masa del deslizador móvil en 36kg
6) Inercia equivalente del dispositivo de transmisión (con la manivela como componente equivalente) El momento se establece en 30k g·m2;;
7) El coeficiente desigual δ del funcionamiento de la máquina no deberá exceder de 0,05.
3. Diseño del sistema de transmisión
El sistema de transmisión de la punzonadora se muestra en la Figura 5-2. La velocidad del motor se reduce mediante transmisión por correa y transmisión por engranajes para impulsar el husillo de la máquina. El motor primario es un motor asíncrono de CA trifásico y su velocidad síncrona se selecciona como 1500 r/min. Puedes elegir los siguientes modelos:
Modelo de motor Potencia nominal (kw) Velocidad nominal (r/min)
Y100L2—4 3.0 1420
y 112M— 4 4,0 1440
Y132S—4 5,5 1440
Según la productividad, la velocidad del husillo es de aproximadamente 70 r/min. Si se determina tentativamente que el motor es Y 112m-4, la relación de transmisión total del sistema de transmisión es aproximadamente. Si la relación de transmisión de la transmisión por correa es ib=2, la relación de transmisión del reductor de engranajes es ig=10,285, por lo que se puede utilizar un reductor de engranajes de dos etapas.
Figura 5-2 Sistema de accionamiento del punzón
Cuarto, diseño y discusión del plan de movimiento del actuador
La máquina punzonadora incluye dos mecanismos de accionamiento, a saber, el mecanismo de estampado. y mecanismo de alimentación. La parte impulsora del mecanismo de estampado es la manivela y la parte impulsada (parte de ejecución) es el control deslizante (matriz superior). Hay una sección de movimiento uniforme (llamada sección de trabajo) en la carrera, que tiene las características de retorno rápido. La institución también debería tener buenas características dinámicas. Para cumplir estos requisitos, es difícil utilizar un único mecanismo básico, tal como un mecanismo de manivela-deslizador desplazado. Por lo tanto, para cumplir con los requisitos anteriores, es necesario combinar adecuadamente varias instituciones básicas. El mecanismo de alimentación requiere alimentación intermitente, que es relativamente simple.
Existen muchas soluciones de combinación institucional que pueden cumplir con los requisitos anteriores. Aquí hay algunas opciones razonables.
1. Mecanismo de estampado de biela de engranaje y mecanismo de alimentación de biela de leva
Como se muestra en la Figura 5-3, el mecanismo de estampado adopta un mecanismo de siete barras de doble manivela con dos grados de libertad, que consta de El par de engranajes está cerrado a un grado de libertad. La selección adecuada de la trayectoria del punto C y la determinación de las dimensiones de los componentes pueden garantizar que el mecanismo tenga las características de un movimiento de retorno rápido y una sección transversal de trabajo casi uniforme, y puede hacer que el ángulo de presión sea lo más pequeño posible.
El mecanismo de alimentación está compuesto por un mecanismo de leva y un mecanismo de biela en serie. Según el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo, se puede determinar el ángulo de movimiento de la carrera de la leva y el patrón de movimiento del seguidor, empujando así la pieza de trabajo a la posición a procesar en un momento predeterminado. Al diseñar, si el registro
Figura 5-3 Un esquema del mecanismo de estampado Figura 5-4 El segundo esquema del mecanismo de estampado
2 Mecanismo de estampado del deslizador basculante-guía. y mecanismo de alimentación de leva
Como se muestra en la Figura 5-4, el mecanismo de estampado está compuesto por un mecanismo deslizante basculante conectado en serie sobre la base del mecanismo de varilla guía. El mecanismo de varilla guía está diseñado de acuerdo con el coeficiente de relación de velocidad de carrera dado, y su combinación con el mecanismo deslizante basculante puede cumplir con el requisito de una sección transversal de trabajo casi uniforme. La selección adecuada de la posición piloto puede reducir el ángulo de presión de la sección de trabajo.
El árbol de levas del mecanismo de alimentación está conectado al cigüeñal a través de un mecanismo de engranajes. Según el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo, se puede determinar el ángulo de movimiento de la carrera de la leva y el patrón de movimiento del seguidor, y luego el mecanismo puede enviar la pieza de trabajo a la posición a procesar en un momento predeterminado.
3. Mecanismo de estampado de seis enlaces y mecanismo de alimentación de enlace de leva
Como se muestra en la Figura 5-5, el mecanismo de estampado está compuesto por un mecanismo de cuatro barras con bisagras y un deslizador basculante. mecanismo conectado en serie. El mecanismo de cuatro barras se puede diseñar gráficamente en función del coeficiente de relación de velocidad de carrera, y luego se seleccionan la longitud de la biela lEF y la posición de la guía, y la posición del punto de articulación E se determina de acuerdo con el requisito de una cruz de trabajo aproximadamente uniforme. -sección. Si el tamaño se selecciona correctamente, cuando el actuador se mueve en la sección de trabajo, el ángulo de transmisión γ del mecanismo puede cumplir los requisitos y el ángulo de presión es pequeño.
El árbol de levas del mecanismo de alimentación de levas está conectado al cigüeñal a través de un mecanismo de engranajes. Si el ángulo de la leva y el patrón de movimiento de su seguidor se determinan basándose en el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo, el mecanismo puede enviar la pieza de trabajo a la posición a procesar en un momento predeterminado. Al diseñar, haga LIH
Figura 5-5 El mecanismo de perforación de la tercera opción Figura 5-6 El mecanismo de perforación de la cuarta opción
4. mecanismo de alimentación
Como se muestra en la Figura 5-6, el mecanismo de estampado es una combinación de una leva y un mecanismo de articulación. La curva de contorno de la leva fija se determina de acuerdo con los requisitos de movimiento del control deslizante d.
El mecanismo de alimentación está compuesto por un engranaje de sector basculante de manivela y un mecanismo de cremallera conectados en serie. Si el tamaño del mecanismo de manivela-balancín se determina de acuerdo con el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo, el mecanismo puede enviar la pieza de trabajo a la ubicación para ser procesada en un momento predeterminado.
Al elegir una solución, debe centrarse en los siguientes aspectos:
1) Si la solución seleccionada puede cumplir con los indicadores de rendimiento requeridos;
2) Si la estructura es simple y compacta;
3) Si es conveniente de fabricar y si puede reducir costos.
Después del análisis y la demostración, la opción 1 es la opción más razonable entre las cuatro opciones. El siguiente es el diseño.
Diseño verbal (abreviatura de verbo) del mecanismo de estampado
Según la Figura 5-3 del Esquema 1, el mecanismo de estampado consta de un mecanismo de siete barras y un mecanismo de engranajes. Según el diseño del mecanismo combinado, para que la manivela AB gire una vez y el punto C complete un ciclo, la relación de transmisión de los dos engranajes debe ser igual a 1/Z2. De esta forma, el diseño del mecanismo de estampado se descompone en el diseño del mecanismo de siete barras y el mecanismo de engranaje
1. Diseño del mecanismo de siete barras
El analítico. El método se puede utilizar para diseñar el mecanismo de siete barras. Primero, de acuerdo con las características de movimiento y los requisitos de las características dinámicas del actuador (control deslizante F), seleccione la longitud CF de la biela conectada al control deslizante y seleccione la trayectoria del punto c que pueda cumplir con los requisitos anteriores. Luego, se diseñó el tamaño del ABCDE de cinco varillas basándose en el método del grupo guiado de dos varillas.
El diseño de este mecanismo de siete barras también puede utilizar métodos experimentales, que se explican a continuación.
Como se muestra en la Figura 5-7, se requiere que AB y DE sean manivelas, con la misma velocidad de rotación y direcciones de rotación opuestas. Cuando la manivela gira dentro del rango de ángulo, el control deslizante impulsado se mueve a una velocidad constante. velocidad dentro del rango de l=60 mm, su carrera H = 150 mm.
Figura 5-7 Diseño del mecanismo de siete barras
1) Como línea recta, como. Como guía para el control deslizante, tome un segmento de línea con una longitud de L. Divídalo en partes iguales arriba y anote los puntos F1, F2,...,Fn (tome n=5).
2) Seleccione lCF como radio, trace un arco con cada punto de Fi como centro y obtenga K1, K2,...,K5.
3) Seleccione lDE como radio, haga un círculo en la posición adecuada, tome la longitud del arco con el ángulo central del círculo, divídalo en partes iguales correspondientes a L y marque los puntos D1, D2. ,...,D5 .
4) Selecciona lDC como radio y haz un arco con Di como centro. Los pares con K1, K2,…,K5 se entregarán a C1, C2,…,C5.
5) Tomando lBC como radio y Ci como centro del círculo, obtenemos L1, L2,..., L5.
6) Dibuja una cantidad adecuada de arcos concéntricos en papel blanco transparente. Dibuja cinco rayos desde el centro del círculo, divididos en partes iguales (el ángulo entre los rayos es).
7) Cubra la familia de curvas de Lie con papel transparente, mueva el papel transparente, encuentre los puntos de intersección correspondientes B1,,...,B5, y obtenga la posición de la longitud de la manivela lAB y el centro de la bisagra. A...
8) Compruebe si hay una manivela y si las dos manivelas giran en direcciones opuestas. De manera similar, primero puede seleccionar la longitud de lAB y determinar la posición de lDE y el centro de la bisagra E. También puede seleccionar las posiciones de lAB, lDE y los puntos aye primero, usando el mismo método anterior.
Las dimensiones del mecanismo diseñado utilizando el método anterior son las siguientes:
LAB=lDE=100mm, lAE=200mm, lBC= lDC=283mm, lCF=430mm, punto A es perpendicular a la trayectoria de la guía. La distancia es de 162 mm y la distancia vertical entre el punto E y la guía es de 223 mm.
2. Diseño del mecanismo de engranajes
La distancia entre centros de este mecanismo de engranajes es a = 200 mm y el módulo m = 5 mm. El mecanismo de engranaje es accionado por engranajes rectos estándar, Z1=Z2=40, ha*=1,0.
Análisis cinemática y dinámica de mecanismos de seis y siete barras
Se analizó gráficamente la cinemática y dinámica de este mecanismo. Divida el movimiento de la manivela AB en 12 partes iguales y los puntos obtenidos serán B1, B2,..., B12. Para cada posición de la manivela, obtenga la posición del punto C y así obtenga la trayectoria del punto C. Luego analice la velocidad y la aceleración del control deslizante F una por una, dibuje un diagrama de velocidad y analice si cumple con los requisitos de diseño.
La Figura 5-8 muestra la relación correspondiente entre la velocidad del actuador del mecanismo de estampado y la trayectoria del punto c. Obviamente, el control deslizante es aproximadamente constante en F4 ~ F8, y este valor de velocidad es aproximadamente. la velocidad máxima de la carrera de trabajo 40%. El coeficiente de relación de velocidad al caminar de este mecanismo es
Por lo tanto, este mecanismo cumple con los requisitos de los deportes.
Figura 5-8 Movimiento y análisis dinámico del mecanismo de siete barras
En el análisis dinámico del mecanismo, primero según la resistencia en la sección de trabajo F0 = 5000 N, se considera que la resistencia es constante en la sección de trabajo, luego se encuentra el momento de equilibrio Mb que actúa sobre la manivela AB, se multiplica por la velocidad angular de la manivela y se obtiene la potencia de la sección de trabajo; Para la eficiencia de cada variador, la potencia del motor requerida es 5,3 KW, por lo que el modelo de motor Y132S-4 determinado (potencia nominal 5,5 KW) cumple con los requisitos. (Se omiten el proceso específico y los resultados del análisis dinámico).
7. Diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo
De acuerdo con los resultados del análisis del mecanismo de estampado y los requisitos del mecanismo de alimentación, se puede dibujar el diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo (como se muestra). en la Figura 5-9). Cuando la parte impulsora AB gira en un ángulo (=90o) desde la posición inicial (el punzón está en el punto límite superior), el punzón se acerca rápidamente a la pieza en bruto cuando la manivela gira desde (=210o), el punzón golpea hacia abajo; en blanco aproximadamente a la misma velocidad. Cuando la manivela gira de una rotación a otra (= 240 grados), el punzón continúa moviéndose hacia abajo, empujando la pieza de trabajo fuera de la cavidad. Cuando la manivela gira desde la rotación a (= 285°), el punzón simplemente sale del troquel inferior y finalmente regresa a la posición inicial, completando un ciclo. La acción de alimentación del mecanismo de alimentación sólo puede llevarse a cabo dentro del rango desde que el punzón sale del troquel inferior hasta que el punzón vuelve a hacer contacto con la pieza de trabajo.
Por lo tanto, la leva de alimentación completa la elevación de 300 grados a 390 grados en la manivela AB, y la manivela AB completa la carrera de retorno de 390 grados a 480 grados.
Figura 5-9 Diagrama del ciclo de movimiento del mecanismo
p>Siete. Diseño del mecanismo de alimentación
El mecanismo de alimentación se compone de un mecanismo de leva de disco seguidor oscilante y un mecanismo deslizante basculante conectados en serie. Al diseñar, primero se debe determinar el tamaño del mecanismo deslizante basculante y luego se debe diseñar el mecanismo de leva.
1. Diseño del mecanismo de cuatro barras
De acuerdo con los requisitos de carrera del control deslizante y las restricciones de tamaño del mecanismo de estampado, el tamaño del mecanismo se selecciona de la siguiente manera:
LRH= 100 mm, LOH=240 mm, la distancia vertical desde el punto O al riel guía deslizante RK = 300 mm, la distancia de avance es 250 mm, el ángulo de giro del balancín debe ser 45,24o O
2. Diseño del mecanismo de leva
Para reducir el tamaño de la leva, la carrera de la varilla de giro debe ser menor que AB, por lo que el ángulo de giro máximo es 22,62o. Debido a que la leva La velocidad no es alta, se elige la ley de movimiento de velocidad constante tanto para la carrera de elevación como para la de retorno. Debido a que la leva está conectada fijamente al engranaje 2, gira a la misma velocidad. Para el diseño gráfico del perfil de leva, radio del círculo base r0 = 50 mm, radio del rodillo RT = 15 mm.
Ocho. Diseño del volante regulador de velocidad
El par motor equivalente Md, el par de resistencia equivalente Mr y el momento de inercia equivalente son funciones del ángulo del cigüeñal. Dibuje sus curvas y luego calcule gráficamente el momento de inercia JF del volante.
9. Diseño de transmisión por correa
Usando transmisión por correa trapezoidal normal. Se sabe que la máquina motriz es un motor asíncrono Y132S-4, con potencia nominal P=5,5KW, velocidad a plena carga n1=1440rpm, relación de transmisión i=2 y que trabaja en dos turnos.
(1) Calcule la potencia de diseño Pd
De acuerdo con la Tabla 6-6 en [6], el coeficiente de condiciones de trabajo KA = 1,4.
(2) Selección del tipo de correa Selección preliminar de una correa de la Figura 6-10 en [6]
(3) Seleccione el diámetro de referencia de la polea de la Tabla 6 en [ 6] Seleccione el diámetro de referencia de la polea pequeña en -7
Obtenga el valor de la serie de diámetros de la Tabla 6-8 en [6] y tome el diámetro de referencia de la polea grande:
(4) Verificar que la velocidad de la correa v
está dentro del rango de (5~25 m/s) y que la velocidad de la correa sea apropiada.
(5) Determine el centro A y la longitud de referencia del cinturón de seguridad.
Dentro de la distancia al centro primario
Longitud inicial de la correa
Consulte la Tabla 6-2 en [6] para seleccionar longitudes de referencia estándar para las correas A.
Encuentre la distancia entre centros real
Establezca la distancia entre centros en 500 mm.
(6) Verifique el ángulo de envoltura de la polea pequeña
Ángulo de envoltura apropiado
(7) Determine el número Z de correas.
Tabla de búsqueda
Tome Z=3.
(8) Determine la tensión inicial
La tensión inicial de una sola correa trapezoidal ordinaria
(9) Calcule la presión sobre el eje de la polea.
(10) Diseño estructural de transmisión por correa (omitido)
X Diseño de transmisión por engranajes
La relación de transmisión del reductor de engranajes es ig=10.285. Se utiliza un reductor de engranajes cilíndrico estándar de dos etapas, con nombre en código.
ZLY-112-10-1.
Sección 2 Diseño de actuador y sistema de transmisión de máquina enderezadora de barras de acero
1.
El enderezamiento de barras es un proceso de preparación antes del mecanizado de piezas mecánicas. Si la barra está doblada, es necesario utilizar barras grandes para procesar piezas pequeñas, como se muestra en la Figura 5-10. La tasa de utilización del material es baja y la economía es pobre. Por tanto, es necesario enderezar la barra antes de mecanizar la pieza. Ahora es necesario diseñar una máquina enderezadora de barras cortas de acero. Determinar el plan de movimiento del mecanismo y diseñar el actuador y el sistema de transmisión.
Figura 5-10 Barra de acero curvada a enderezar
II. Datos de diseño y requisitos
La barra a enderezar es de acero 45 Otros datos de diseño original. de la máquina recta se muestran en la Tabla 5-1.
Tabla 5-1 Datos de diseño original del enderezador de barra
Parámetros
Diámetro del grupo d2
(mm) Longitud l
(mm) Radio de curvatura máximo ρ antes del enderezamiento
(mm) Fuerza máxima de enderezamiento
(KN) Número de revoluciones de la barra de acero durante el enderezamiento.
Productividad (Dirección)
(Raíces/min)
1 15 100 500 1,0 5 150
2 18 100 400 1,2 4 120
3 22 100 300 1,4 3 100
4 25 100 200 1,5 2 80
Nota: Cuando se trabaja en interiores, se espera que la vibración del impacto ser pequeño; el motor primario es un motor de CA trifásico, tiene una vida útil de 10 años, funciona 300 días al año, 16 horas al día, recibe mantenimiento cada seis meses y tiene un ciclo de revisión de 3 años.
3. Determinación del principio de funcionamiento
1) Utilice una placa de presión plana para enrollar y enderezar la barra (Figura 5-11). La ventaja de este método es que es simple y fácil de operar, pero la desventaja es que el material no queda muy recto debido al rebote.
2) Utilice la placa de presión ranurada para enderezar la barra. Teniendo en cuenta que "la corrección debe ser una sobrecorrección", la tabla de lavar estática se hizo con forma de ranura y las secciones transversales de las tablas de lavar dinámicas y estáticas se hicieron con la forma que se muestra en la Figura 5-12. Este método puede enderezar barras de acero curvadas y doblar barras de acero rectas, lo cual no es ideal.
3) Utilice la varilla de presión para enderezar. Diseñe un mecanismo similar al que se muestra en la Figura 5-13. Por un lado, el motor hace girar la barra y, por otro lado, la leva reduce gradualmente la cantidad de presión de la varilla de presión para lograr el propósito de enderezarse. Su ventaja es que puede enderezar la barra muy recta; su desventaja es que la productividad es baja y es necesario detener la barra durante la carga y descarga.
4) Utilice la placa de presión del conducto para enrollar y enderezar. La forma de la sección transversal longitudinal de la tabla de lavar estática se muestra en la Figura 5-14. La profundidad de la ranura cambia de profunda a superficial y finalmente desaparece. Su principio de funcionamiento es el mismo que la solución anterior, lo que permite que la reducción se realice de forma gradual, por lo que también se puede enderezar la barra. Su desventaja es que la tabla de lavar móvil se mueve hacia adelante y hacia atrás, por lo que quedan huecos y la eficiencia de producción no es lo suficientemente alta. Aunque la acción de retorno brusca del mecanismo deslizante de manivela desplazada como se muestra en la figura se puede utilizar para reducir las pérdidas en ralentí, la fuerza de inercia generada por la tabla de lavar en movimiento debido a su gran masa y movimiento alternativo no es fácil de equilibrar, lo que limita el aumento. en la velocidad de funcionamiento de la máquina, por lo que la productividad aún no es la ideal.
5) Enderezamiento por rodadura planetaria. Como se muestra en la Figura 5-15, su tabla de lavar móvil se convierte en un rodillo 1, que realiza una rotación continua. La tabla de lavar estacionaria se convierte en un componente 3 en forma de arco, y las ranuras en ella también cambian de profundas a superficiales y finalmente desaparecen. Esta solución no sólo puede enderezar barras, sino que también tiene un alto grado de automatización y alta productividad, por lo que finalmente se determinó este principio de funcionamiento.