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1、哈尔滨理工大学学士学位论文摘 要针对目前在钣材上冲栽不同形式的孔需要换几次模或在不同冲床上进行加工。这样不但降底了生产效率、增加工人劳动强度还不能保证工件的精度。为了解决这个问题我现在设计一种自动换模机，用一个工序来完成不同形式孔的冲栽。冲床上安有两个转盘，分别装有同样数目的凸模和凹模，凸模装在上转盘，凹模装在下转盘。凸模和凹模互相对准，同步回转，来实现自动换模。上、下转盘的转轴并不相连，以便工件通过，只有位于压力机滑块下的凸模可以随滑块上下滑动进行冲压，其于的凸模都不动。冲裁过程中需要的模具按数控指令转入压力机滑块下，对板材进行加工。关键词 转盘 ；凸模 ；凹模 ；换模AbstractIn
2、view of blanking different types holes on the sheet metal, it is necessary to replace several models or process on the some punches,which not only reduces production efficienency and increase workers labor intensity,but also not guarantee the precision of workpiece .In order to solve the problem,we
3、are designing one automatical replacing model machine,which could blank different forms holes in some procedure.There are two table on the punch which have the same number male moulds and female dies.Male mould is on the upper rotary table,while female is on the turntable .Two models are mutually al
4、igned ,synchronize vibrating,aiming at replacing models automatically.The shafts of two therotary tables arent linked, to make workpieces pass .Only one pair of male mould under the press slider could move up and down with the slider, carrying out stamp,but other male moulds stay quiet .Based on the
5、 NC instrction ,punch dies on the rotary disk will transferred to undersurface of the press slider to process the sheet metals.Key words Turntable ；Plunger ；Lower die目录摘要IAbstractII目录III第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1国内模具的现状11.1.2国内模具的发展趋势21.2国外模具的现状和发展趋势31.4 本文研究的主要内容4第2章 换模机构设计52.1换模机构驱动电机的选择52.2步进电机工作原理52.
6、3传动方式的选择82.4自动换模工作原理92.5传动轴设计102.6传动齿轮设计102.7压力机的选择14第3章 冲压模具设计143.1冲压的概念、特点及应用143.2 冲压的基本工序及模具163.3 冲压技术的现状及发展方向173.3.1冲压成形理论及冲压工艺方面173.3.2冲模的设计制造方面183.3.3 冲压设备和冲压生产自动化方面193.3.4冲压标准化及专业化生产方面203.4薄板冲模的冲压原理和受力分析203.5 凸凹模设计233.5.1冲压主要技术参数233.5.2冲压图形233.5.3凸凹模刃口尺寸计算233.5.4冲压工艺力243.6 上、下模座的设计25第4章 液压定位支
7、承销设计264.1 液压定位支撑销作用264.2 液压定位支撑销的组成264.3 液压定位支撑销尺寸确定27第四章 三维实体造型324.1概述324.2凸模的建模过程32第4章 装配344.1装配过程344.1.1 子组的装配344.2本章小结致谢39参考文献40附录141Die history41附录25157第1章 绪论1.1 课题背景目前如果在钣材上冲栽不同形式的孔就需要换几次模或在几个冲床上加工。这样就降低了生产效率，增加了工人的劳动强度。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。所以在这种情况下
8、在老师的带领下做了二维薄钣冲床自动换模机构及配套组件的设计。1.1.1国内模具的现状我国冲压模具近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达13.2亿美元，为净进口量较大的国家在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余
9、都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。低档模具过剩，高档模具供不应求，甚至有的依赖进口，因此，模具企业必须找准自己的弱点，尽快缩短与国外的差距。(1)体制不顺，基础薄弱“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业
10、发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 (2)人才严重不足，科研开发及技术攻关方面投入太少模具行业是技术密集、资金密集的产业，随着时代进步和技术发展，能掌握和运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧缺。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关不够重视，因而总体来看模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，民营企业贷款困难也影响许多企业的技术改造，致使科技进步不大。 (3)工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金
11、等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。(4)专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 (5)模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种
12、往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。1.1.2国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面:(1)模具日趋大型化；(2)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；(3)模具扫描及数字化系统；(4)在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；(5)提
13、高模具标准化水平和模具标准件的使用率；(6)发展优质模具材料和先进的表面处理技术；(7)模具的精度将越来越高；(8)模具研磨抛光将自动化、智能化；(9)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；(10)开发新的成形工艺和模具。1.2国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品
14、的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和
15、能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45。1.3 研究的目的和意义通过给冲床装上自动换模机构实现模具换模自动化，搞高生产效率，同时降底工人的劳动强度。由于模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且模具在很大程度上决定着产品的质量、经济效益和开发新产品的能力等，所以自动换模机构的研究具有重要意义。1.4 本文研究的主要内容本设计的主要内容是设计自动换模机构和配套的冲压模具，实现冲床自动换模，缩短换模辅助时间，提高生产效率，降底工人的劳动强度；同时又可以提高劳动生产率，保证产品质量。第2章 换模机构设计2.1换模机构驱动电机的选择控制电动机可以分为交流
