伺服冲头机构受力分析和计算.pdf

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1、CaaemlC学术伺服冲头机构受力分析和计算244000铜陵市中发三佳科技股份有限公司·汪祥国介绍了伺服冲头机构的受力分析和计算过程。TheforceotservopunchheadoutfitF32、F3’2，因结构对称，F32与F3’2大小相等。∑X=OF32COSalF32COSal=0F32=areaua]yzedandcalculated件3为二力杆，它受到件2、件4的作用力F3’2WangXiangguo(Zho13gfaSanjiaF23、F43，其方向必然通过铰链A、B的连线，∑Y=0F32SINa1+F

2、3’2SINa1一F12=0TechnologyCo．Ltd．，Tongljng244000，China)且大小相等，方向相反。这里F23与F32是作F12=2F32SINalAbstract：Thispaperjntroducesthe用力和反作用力，因此F43的大小等于F32。这里a1=46．10根据前面受力分析可知processwhichtheforceofservopunch件4(构件BCD)受到件3、件5的作用力F12=F21=F=5．3KNheadoutfitareana[yzedandcalculated．

3、F34、F54和铰链D的约束反力FD。根据三力平F32=F12／％INal=37KNZeYwords：：ServoPunchhead衡汇交定理可知，这三个力组成一个封闭的力3．3．求F54outfit；Leadframe；Pressingforce：三角形，如图示。这里F34与F43是一对作用以件4为研究对象。根据前面受力分析可Twofureestaff；Actionandreaction：力和反作用力，大小相等。知F23=F32=F43=F34Transientequi1ibrium：Resistcutting件5也是

4、二力杆，它受到件6、件4的作用F34=3．7KN。已知F54、F34力的方向，intelsjon：ResistpuI】ingintension．力F65和F45，它们大小相等，方向相反且通过作力的三角形，如图。通过图解法直接求得引言铰链B、C的连线。这里F45与F54是作用力和F54=11．2KN。(也可以用解三角形法求解)伺服冲头机构是自动冲切成型系统(一种反作用力，因此F65的大小等于F54。3．4．求F0半导体封装框架加工设备)的一个重要部件，件6受到三个力的作用：件5对件6的作以件6为研究对象，在瞬态平衡下它是由

5、伺服电机、J司步带轮、滚珠螺旋丝杠、蜀力F56，传5对件6替3{乍蜀力F56，冲切∑X=OF56COSa2一F5’6COSa2=0F56=滚珠螺母及连杆构件组成。其主要功能是驱动引线框架时的反作用力F0。因结构对称，F56F5’6冲切模具，完成引线框架的切筋过程。下面作与F5’6大小相等，F56与F65是一对作用力和∑Y=0F56SINa2+F5’6SINa2一FO=OFO=者从结构受力状况出发，分析计算其冲裁力，反作用力，大小相等。2F56SINa2并根据冲切引线框架所需的冲裁力大小，判断3．计算力FO的大小这里a2=

6、80．90根据前面受力分析可知该伺服冲头机构功能是否町靠。3．1．求螺旋丝杠轴向力FF56=F65=F45=F54=11．2KNi建立冲头机构的机械结构简图，作构件己知伺服电机最大驱动力矩T=5N．m，滚珠FO=2F56SINa2=22．2KN由计算可知，冲头受力图并分析计算丝杠螺旋副公称直径冲裁力可达到22．2KN。为了简化物体受力分析过程，这里不考虑d0=32mm，导程Ph：5mm，螺纹升角4．引线框架冲裁力计算晕力和忽略运动副摩中=arctanPh／ndO=2．8470，因该伺服冲头机构将根据剪切理论F=S式中F表

7、示冲裁力，擦力，各组成构件受力情况如图。结构简螺旋运动变为直线运动，此时tanP’=O．025，t表示抗剪切强度，图中的角度为冲切位置时的角度。当量摩擦角S表示剪切面积。引线框架为铜合金，P’=0．1430(查机械设计手册)。因无明显的抗剪切强度极限，所以计算时，‘滚珠丝杠传动效率rtl=tan中／tan抗剪切强度可以近似等于抗拉强度ob。(中+P’)=O．95。T=ob=446Mpa，己知引线框架厚度为0．25mm，同步带传动效率2=0．98筋的宽度为0．804mm，有112条筋同时被切断。滚动轴承传动效率n3=0．9

8、5S=0．804X0．25X1l2=22．512Ilm2L～从伺服电机到滚珠丝杠的传动效率F=TS=446X106X22．512X10—6=10040(N)、、／f．I．n=n112n3=0．89即F=IOKN。考虑安全因素，实际冲盥竖盟忽略轴承滚动摩擦力矩时，滚珠丝杠驱动裁力F’=KFK为安全系数，取K=I．52．