1 微型冲压机工作原理

微型冲压机基于自动化生产线而设计，是检验批量生产件的新型装置，其转位冲压功能可完成生产件的检验、修正、去毛刺等工序。微型冲压机的工作要求为每 3 ～ 4s 对生产件进行一次冲压动作; 选用典型的槽数为 6 的平面间歇外槽轮机构，以外槽轮机构组件销轮( 主动拨盘) 和槽轮( 从动拨盘) 转向相反特性为出发点，应用机构运动传动链原理，设计冲压机的各部件，其结构示意图如图 1 所示，传动系统如图 2 所示。一次冲压过程需完成以下几个动作: 1) 通过冲压模筒置生产件于转盘内( 此动作由自动生产线协助完成) ; 2) 冲压机冲头对生产件进行冲压检验; 3) 生产件被冲压脱离转盘; 4) 将生产件输送装箱( 此动作由自动生产线协助完成) 。各动作次序关联紧密，相互制约。之后槽轮机构继续工作，对冲压机的下一次冲压进行转位，重复冲压动作。由此可知，槽轮机构是冲压机动作的核心部件，槽轮机构的主要设计指标是主动拨轮的转速，即图 2 中轴 4 的转速 n₄，根据冲压机冲压工作时间要求，可求得 n₄ = 15． 0 r/min。图 2 中轴 1 ～ 轴 5 的转速分别为 n₁ ～ n₅。

2 冲压机传动轴转速计算

根据冲压机结构设计要求，其运动指标为槽轮机构的位移和速度。

1) 冲头传动比 i₃₂ 及转速 n₃ 计算。

微型冲压机冲压部件如图 3 所示，由图 2 可知，冲压部件的转速即为轴 3 的转速，因轴 3 和轴 4 锥齿齿数相同，所以 n₃ = n₄ = 15． 0r/min。因此选取固定部件的齿轮齿数以及与其啮合的齿轮齿数分别为 Z₃ = 30，Z₂ = 20，其轴转速与齿轮数之间存在如下关系式: 从动轮的齿数/主动轮的齿数 =主动轮的转速/从动轮的转速，即 i₃₂ = Z₃ /Z₂ = i32= Z3 /Z2=n2 /n3，由此可求得 n2= 22． 5r/min。

2) 冲压机主动轮( 动力源) 传动比 i21 及转速n1 计算。

根据冲压机工作要求，冲压机轴 1 和轴 2 带轮 图 6 主动拨轮角位移图直径分别为 d₁ = 44mm，d₂ =21mm，由此可得带轮传动比计算公式为: i₁₂ = n₁ /n₂ = d₂ /d₁( 1 － ε) ≈0． 477，其中 ε 为滑动率，取值范围为 0． 01 ～0． 02，因 ε 较小，一般不考虑。由齿轮传动比 i₃₂ =3 /2 可得 n₁ = 10． 7r/min。