机械原理课程设计(冲床设计)
plc冲床课程设计
plc冲床课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习PLC冲床的相关知识，使学生掌握PLC的基本原理和应用，能够运用PLC进行冲床的控制设计，提高学生的实际工程能力和创新能力。
知识目标：使学生了解PLC的基本组成、工作原理和工作方式，掌握PLC编程软件的使用，了解PLC在冲床控制中的应用。
技能目标：培养学生能够使用PLC进行冲床控制设计的能力，能够阅读和分析PLC程序，能够进行PLC的调试和维护。
情感态度价值观目标：培养学生对PLC技术的兴趣和热情，提高学生对工程技术的认识，培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PLC的基本原理、PLC编程软件的使用、PLC在冲床控制中的应用。
首先，介绍PLC的基本组成、工作原理和工作方式，让学生了解PLC的基本概念。
然后，教授PLC编程软件的使用，让学生学会如何编写和调试PLC程序。
接着，介绍PLC在冲床控制中的应用，让学生了解PLC在实际工程中的应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
通过讲授法，向学生传授PLC的基本原理和编程方法；通过讨论法，引导学生进行思考和讨论，提高学生的理解能力；通过案例分析法，分析实际工程中的PLC 应用案例，提高学生的应用能力；通过实验法，让学生亲手操作PLC设备，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教材：选用《PLC原理与应用》作为主要教材，系统介绍PLC的基本原理和应用。
参考书：推荐《PLC编程与应用》等书籍，供学生自主学习和参考。
多媒体资料：制作PPT、视频等资料，生动形象地展示PLC的原理和应用。
实验设备：准备PLC实验设备，让学生亲手操作，提高实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以保证评估的客观性和公正性，并全面反映学生的学习成果。
机械设计综合课程设计--薄壁零件冲床机构设计
一、 设计任务书1、 设计题目：薄壁零件冲床的设计2、 设计背景：（1） 工作原理： 薄壁零件冲床的组成框图如图1所示。
图1 薄壁零件冲床的组成框图工作原理如图2a 所示。
在冲制薄壁零件时，上模（冲头）以较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成形工作，接着上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。
上模退出下模后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。
图2 薄壁零件冲制工作原理图（2） 设计条件与要求 动力源为电动机，上模做上下往复直线运动，其大致运动规律如图2b 所示，要求有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特征。
上模工作段的长度L=40~100mm,对应曲柄转角φ=60º~90º；上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上，行程速比系数K ≥1.5。
上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方），如图2a 所示。
送料距离L=60~250mm 。
要求机构具有良好的传力特性，特别是工作段的压力角α应尽可能小，一般取许用压力角[α]=50º。
生产率为每分钟70件。
按平均功率选用电动机。
需要5台冲床。
室内工作，载荷有轻微冲击，动力源为三相交流电动机。
使传动装置原动机薄壁零件冲制执行系统（3）执行机构的选择工作机应采用往复移动机构。
可选择的有：连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、螺旋机构。
本设计是要将旋转运动转换为往复运动，所以连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构均可，凸轮机构能够较容易获得理想的运动规律，而齿轮齿条机构加工复杂、成本高，所以不采用。
同时由于不考虑送料机构，同时考虑到凸轮尺寸以及运动规律实现的可行性，结合前辈的经验和自己的思考，最终决定一种方案。
简图如下：1>改进方案2> 传统方案（4） 方案评价传统方案和改进方案都满足设计要求，但是和传统方案相比，改进方案中由于利用的杠杆原理，工件端传递力矩和运动规律更简单的通过两平行杠杆传递到传动机构端，同时压力角更易计算，而且传动更平稳。
机械原理自动送料冲床机构课程设计
目录：1.设计任务 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计数据与要求 (2)1.3设计任务 (3)1.4 机构运动简图 (4)2.理论计算 (4)2.1曲柄滑块设计 (4)2.2曲柄摇杆机构的设计 (5)2.3 间歇式传动机构 (6)2.4 齿轮传动机构 (7)3.三维建模及模拟运动仿真 (9)3.1建模 (9)3.2运动分析 (10)4.图解法分析 (11)4.1曲柄摇杆机构运动分析 (11)4.2 曲柄滑块机构运动分析 (12)5.发动机功率的计算 (13)6.飞轮的设计 (13)7.心得体会 (14)8.参考文献 (14)1.设计任务1.1设计题目下图为某冲床机构运动方案示意图。
该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要的薄壁齿轮。
电动机通过V带传动和单级齿轮传动（图中未画出）带动曲柄O1A’转动，通过连A‘C杆带动滑块上下往复运动，实现冲制工艺。
针对如图所示的冲床机构运动方案，进行执行机构的综合与分析，并进行传动系统结构设计。
冲床机构运动方案示意图1.2设计数据与要求依据冲床工况条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表所示。
要求所设计的冲床结构紧凑，机械效率高。
生产率（件/min）送料距离（mm）板料厚度（mm）轴心高度（mm）冲头行程（mm）辊轴半径（mm）大齿轮轴心坐标（mm）大齿轮轴心坐标（mm）大齿轮轴心偏距（mm）送料机构最小传动角（0）速度不均匀系数板料送进阻力（N）冲压板料最大阻力（N）冲头重力（N）1.3设计任务①绘制冲床机构的工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期；②针对图所示的冲床的执行机构（冲压机构和送料机构）方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；③假设曲柄等速转动，画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线；④在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如图所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；⑤确定电动机的功率与转速；⑤曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；1.4 机构运动简图2.理论计算2.1曲柄滑块设计已知H=70m m，B+b1=22m m，n1=250转/分H=（O A+A C）-(A C-O A)=70m m所以O A=35m m，A C=120m m；尺寸为：冲头高20m m，滑块共高90m m，C到冲头为45m m设冲头从下压开始到冲压离开工件为T1，离开工件到回到初始位置为T2T1+T2=T=1/n1=0.24s,T1/T2=3/2,T1=0.144s,T2=0.096s;2.2曲柄摇杆机构的设计可采用最小传动角设计曲柄摇杆机构。
机械原理课程设计任务书
机械运动简图设计实例7.1 薄板冲床7.1.l设计要求设计专用冲床，用于金属薄板的冲孔或落料。
7.1.2功能分解显然，为完成冲压工艺过程，需实现下列运动功能要求：（1）冲头作上下往复运动，因此需要设计相应的冲压机构。
（2）板料作纵向步进运动，因此需要设计板料纵向送料机构。
（3）为了节约原材料，工厂往往采用交错冲切方法，这样可以用同样数量的原材料加工出较多的工件，且减少边角余料。
因此，板料在作纵向步进运动的同时，还应作横向停歇往复运动，以实现冲切孔位的交错排列，为此需设计板料横向送料机构。
对这一个机构的运动功能作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动：（1）冲压机构有三个基本运动：运动轴线的变换、运动形式的变换、运动方向的交替变换。
（2）板料纵向送料机构也有三个基本运动：运动轴线变换、运动缩小、运动停歇。
（3）板料横向送料机构有四个基本运动：运动形式变换、运动缩小、运动方向的交替变换、运动停歇。
7.3 铆钉冷镦机7.3.1设计要求设计铆钉自动冷镦机，把成卷的线材通过校直、送料、切料、转送、镦锻、起模等工序，制成铆钉。
7.3.2功能分解本机器的功能是自动生产铆钉。
其原理为冷态（室温）镦锻。
它的运动功能可分解为四种工动作：l. 进料金属线材经进料机构校直后，被自动、定时地送入模具。
执行构件作直线停歇运动。
2. 切断转送进料停止后，切断转送机构将棒料切断并把它送至镦料工位。
执行构件作直线停歇等速运动及停歇急回运动。
3. 镦锻成形由镦锻机构镦出铆钉，执行构件作直线往复急回运动。
4. 起模顶料由起模机构将铆钉从定模中推出，执行构件作直线往复停歇运动。
7.4 蜂窝煤成型机7.4.1设计要求蜂窝煤在我国城镇广泛使用。
现要求设计蜂窝煤成形机，将具有一定湿度的粉煤定量送入模腔成形，生产出煤饼。
设计参数为：蜂窝煤形状为圆柱体，成品尺寸：￠100 mm³60 mm；生产能力：40次／min。
7.4.2功能分解为实现蜂窝煤成形，该机应具有下列功能：输入煤粉、煤粉成形、清除煤屑、型煤起模、输出成品。
机械原理课程设计冲床
机械原理课程设计冲床一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握冲床的工作原理及其在机械加工中的应用；2. 学生能够描述并分析冲床的主要结构组成部分及其功能；3. 学生能够运用力学知识，解释冲床在工作过程中的能量转换和力的传递。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件设计简单的冲床模型，提升空间想象和设计能力；2. 学生通过小组合作，能够完成对冲床模型的制作和调试，提高动手实践和问题解决能力；3. 学生能够运用测量工具和仪器，对冲床的运行参数进行测试和分析，培养实验操作和数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过冲床设计实践活动，培养对机械工程的兴趣，增强学习机械原理的积极性和主动性；2. 学生在小组合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队合作精神和责任感；3. 学生能够意识到机械设计在国民经济和社会发展中的重要性，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程为实践性较强的机械原理课程设计，通过冲床设计实例，使学生将理论知识与实际应用相结合。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的机械基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力，培养学生解决问题的综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 冲床概述：定义、分类及应用场景（对应教材第二章第一节水压机的相关内容）；- 冲床工作原理：力的传递、能量转换过程（对应教材第二章第二节冲床的工作原理）；- 冲床主要结构：曲柄滑块机构、离合器、制动器、传动系统等（对应教材第二章第三节冲床的结构）。
2. 实践操作：- CAD软件应用：利用CAD软件绘制冲床零部件及装配图（对应教材第三章CAD/CAM技术）；- 模型制作：小组合作完成冲床模型的制作与调试（对应教材第四章机械加工实践）；- 性能测试：对冲床模型进行性能测试，包括速度、力量等参数的测量（对应教材第五章机械性能测试）。
机械原理课程设计-薄壁零件冲床设计
机械原理课程设计院系:机电工程学院班级：机自本三**：**学号：***********目录一设计任务1. 设计题目2. 原始数据和设计要求二所选方案1 . 方案分析2 . 分析结论三机构的设计1 . 几何尺寸的确定2 . 机构运动简图的绘制3 . 机构的设计数据四. 从动件的运动规律及简图1 . 位移 s —ψ 简图2 . 速度 v —ψ 简图3 . 速度 a —ψ 简图１一、设计的任务1. 设计题目设计冲制薄壁零件（如图1 - 1 所示）的冲压机构及与相配合的送料机构。
上模先以比较快的速度接近坯料，然后以接近匀速进行拉延成型工作。
然后上模继续下行，将成品推出型腔，最后快速返回。
上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置（下模上面），完成一个工作循环。
设计能使上模按照上述要求加工零件的冲压机构和从侧面送料的送料机构。
图 1 -1２2．原始数据图 1 -21 . 采用一台1 4 5 0 r / mi n 的三相异步电动机驱动，下模固定，从动件（执行构件）为上模，作上下往复直移运动，其大致运动规律如图 1 -2 所示，具有快速下沉、匀速工作进给和快速返回的特性。
2 . 机构应具有较好的传动性能，特别是工作段的压力角α 应尽可能小；传动角γ 大于或等于许用传动角 [ γ ] =4 0 °3 . 上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）。
4 . 生产率约每分钟 7 0 件。
5 . 执行构件（上模）的工作长度 l =4 0 — 1 1 0 mm, 对应曲柄转角ψ = （ 1 / 3 — 1 / 2 ）π；上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上，行程速度变化系数K≥ 1 . 5 。
7 . 送料距离 H=6 0 - 2 5 0 mm。
8 . 速度不均匀系数，波动 3 %- 5 %３9 . 建议主动件角速度取ω =1 r a d/ s1 0 . 对机构进行动力分析，所需参数值建议如下选取（ 1 ）设连杆机构中各构件均为等截面匀质杆，其质心在杆长中点，而曲柄的质心与回转轴线重合。
自动送料冲床机构机械原理课程设计
机械原理课程设计湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：机械原理课程设计题目：自动送料冲床机构的设计系别：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：学号：起止日期：2014.6.27-7.04指导老师：教研室主任:在现代化的机加工过程中，消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。
要想提高生产率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。
而要想减少辅助时间，就必须提高生产的自动化程度。
自动送料机构就是为实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。
自动送料机构可将冲压料或冲压件经过定向机构，实现定向排列，然后顺序地送到机床或工作地点。
这在自动化成批大量的生产中显然是实用的，不但可把操作人员从重复而繁重的劳动中解脱出来，而且对保证安全生产也是一种行之有效的方法。
目前，国内拥有大量的冲压机床，如果能把它们改造成半自动或自动机床，将会充分发挥机床的潜在力量，这是一个具有重大意义的事情，而在机床上安装自动送料机构，这将大大提高冲压的生产效率，实现冲压的完全自动化。
关键词：冲压；辅助时间；送料。
第一章引言 ....................................................................................................................... - 1 -1、本选题的背景 .......................................................................................................... - 1 -2、自我的见解 .............................................................................................................. - 1 -3、课程设计的内容和基本要求 .................................................................................. - 1 - 第二章自动加料机构的总体设计 ................................................................................. - 4 -1、冲压机构方案初步设计 .......................................................................................... - 4 -2、送料机构方案初步设计 .......................................................................................... - 4 - 第三章各构件的运动尺寸计算 ....................................................................................... - 7 - 第四章工作循环图与齿轮的计算 ................................................................................... - 9 - 第五章滑块C的运动变化规律及曲线......................................................................... - 11 - 第六章电动机的功率、转速、飞轮转动惯量和驱动力矩的计算 ............................. - 12 - 设计总结与致谢 ............................................................................................................... - 17 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 18 -第一章引言1.1、本选题的背景冲床自动送料机实质上是上料机械手，适用于轴承行业、小五金行业、标准件行业的冲压加工。
机械原理课程设计(冲床设计)
（冲头预设位移－时间曲线）
二、 功能分解与工艺动作分解
（一）、功能分解： 为了实现冲床冲压成型的总功能，将功能分解为上料输
送功能，压制成型功能，增压功能，脱模功能，下料输送功能。 （二）、工艺动作过程：有以下工艺动作过程：
①利用成形板料自动输送机构或机械手自动上料，上料 到位后，输送机构迅速返回原位，停歇等待下一循环。
二、齿轮传动比的设定，由于方案1）中不需要过于复杂的速度转 换，所以将齿轮啮合机构中两齿轮的传动比定做1，即用两个 相同的齿轮，这样还可以保证良好的零件互换性。
三、对于C点的确定我们采取了计算与Solidworks－ CosmosMotion仿真相结合的方法，最后精确的计算出C点 的准确位置，从而保证了机构具有匀速和急回的特性。
产品介绍
1、冲压机构：
AVI演示
COSMOSMotion仿真结果
2、步进输料机构：
3、主体设备：
外壳
整体效果
什么叫工作，工作就是斗 争。哪些地方有困难、有问题， 需要我们去解决。我们是为着 解决困难去工作、去争斗的。 越是困难的地方越是要去，这 才是好同志！
———《毛泽东语录》
鸣谢：
3）凸轮－连杆冲压机构
冲压机构是由凸轮－ 连杆机构组合而成的， 依据滑块的运动要求， 可确定固定凸轮的轮 廓曲线。送料机构是 由曲柄摇杆与齿条机 构串连而成的，根据 机构运动循环图可确 定曲柄摇杆机构的尺 寸，机构可在预设时 间将工件送至待加工 位置。
希望提出指导与建议
1）齿轮－凸轮－连杆冲压机构 2）导杆－摇杆－滑块冲压机构 3）凸轮－连杆冲压机构
方案评价：
以上三个方案都满足设计的性能指标，从结 构的角度，方案1）的结构最为简单，最为 紧凑，同时可以调整冲头的冲程，可以满足 比较大的冲程范围的设计要求。方案2)、3） 相对来说结构较为复杂，不便于减少制造难 度和降低成本。综上所述，方案1）是三个 方案中最为合理的，所以选择方案1)作为最 终的设计方案。
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（冲头预设位移－时间曲线）
二、 功能分解与工艺动作分解
（一）、功能分解： 为了实现冲床冲压成型的总功能，将功能分解为上料输送功
能，压制成型功能，增压功能，脱模功能，下料输送功能。 （二）、工艺动作过程：有以下工艺动作过程：
①利用成形板料自动输送机构或机械手自动上料，上料到位 后，输送机构迅速返回原位，停歇等待下一循环。
送 设计冲制薄壁零件的冲 压机构及其相配合的送 料 料机构.上模先以比较大 的速度接近坯料,然后以 近似匀速进行拉延成形 工作,以后,上模继续下行 将成品快速推出型腔,最 后快速返回.上模退出下 模以后,送料机构从侧面 将坯料送至待加工位置, 完成一个工作循环.
冲 匀速 脱 压 模 工作段
急回
（二）、 原始数据及设计要求:
东华大学机械学院机械原理教研组 中共东华大学机械学院党支部
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1）齿轮－凸轮－连杆冲压机构
冲压机构采用了双曲 柄七杆机构，用齿轮 副将其封闭为一个自 由度。恰当的选择C 点的轨迹可保证机构 具有急回运动和工作 段近于匀速的特性。 送料机构是由凸轮机 构和连杆机构串连组 成。
2）导杆－摇杆－滑块冲压机构
②冲头往下作直线运动，对坯料冲压成形。 ③冲头（上模）继续下行将成品推出型腔，进行脱模，最后 快速直线返回。 ④将成形脱模后的薄壁零件在输送带上送出。 ⑤上模退出下模后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置， 完成一个工作循环。 上述动作中，冲压，脱模可用一个机构完成，输料可用另一个 机构完成。
三、方案选择与分析：
1）齿轮－凸轮－连杆冲压机构 2）导杆－摇杆－滑块冲压机构 3）凸轮－连杆冲压机构
方案评价：
以上三个方案都满足设计的性能指标，从结 构的角度，方案1）的结构最为简单，最为 紧凑，同时可以调整冲头的冲程，可以满足 比较大的冲程范围的设计要求。方案2)、3） 相对来说结构较为复杂，不便于减少制造难 度和降低成本。综上所述，方案1）是三个 方案中最为合理的，所以选择方案1)作为最 终的设计方案。
3）凸轮－连杆冲压机构
冲压机构是由凸轮－ 连杆机构组合而成的， 依据滑块的运动要求， 可确定固定凸轮的轮 廓曲线。送料机构是 由曲柄摇杆与齿条机 构串连而成的，根据 机构运动循环图可确 定曲柄摇杆机构的尺 寸，机构可在预设时 间将工件送至待加上模和下模的尺寸计算：薄壁零件的冲压过程是拉深的过程， 即利用模具使冲裁后得到的平板坯料变形成开口空心零件的工 序。为防止拉穿和起皱的废品出现，计算时需要考虑 1、R凹＝10δ，而R凸＝（0.6～1）R凹； 2、单边间隙c＝（1.1～1.2）δ； 3、拉深系数m不小于0.5～0.8。 经过以上原则计算得出R凹＝2mm，R凸＝1.6mm， δ=0.2mm，C＝0.24mm，m＝0.6
产品介绍
1、冲压机构：
AVI演示
COSMOSMotion仿真结果
2、步进输料机构：
3、主体设备：
外壳
整体效果
什么叫工作，工作就是斗 争。哪些地方有困难、有问题， 需要我们去解决。我们是为着 解决困难去工作、去争斗的。 越是困难的地方越是要去，这 才是好同志！
———《毛泽东语录》
鸣谢：
二、齿轮传动比的设定，由于方案1）中不需要过于复杂的速度转 换，所以将齿轮啮合机构中两齿轮的传动比定做1，即用两个 相同的齿轮，这样还可以保证良好的零件互换性。
三、对于C点的确定我们采取了计算与Solidworks－ CosmosMotion仿真相结合的方法，最后精确的计算出C点 的准确位置，从而保证了机构具有匀速和急回的特性。
1、动力源是作转动的或 作直线往复运动的电机; 2、许用传动角 [γ]=40°; 3、生产率约每分钟70件; 4、上模的工作段长度
L=30—l00mm,对应曲 柄转角θ=(1/3—l/2)π; 5、上模行程长度必须大 于工作段长度两倍以上: 6、行程速度变化系数 K≥1.5; 7、送料距离H=60250mm.
机械原理课程设计
指导老师：孙志宏
符殷 付饶 戚建利 杨臻峥
QFFY-BC1型薄壁零件冲床设计说明
薄壁零件冲床是制造工业广泛采用的冲压设 备，是生产薄壁零件或一些冲压零件的主体 设备。QFFY-C1型薄壁零件冲床是一种集 自动冲压机和自动步进输料机于一身的全自 动薄壁零件冲床。
设计任务：
（一）、工作原理及工 艺动作过程:
冲压机构是在导杆机构的 基础上，串连一个摇杆滑 块机构组合而成的。导杆 机构按给订的行程速比系 数设计，它和摇杆滑块机 构组合可达到工作段近于 匀速的要求。送料机构的 凸轮轴可通过齿轮机构与 曲柄相连，根据运动循环 图确定凸轮行程运动角和 从动件运动规律，机构可 在预定时间将工件送至待 加工位置。