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1、青岛大学毕业设计论文目 录第1章引言3第2章 零件工艺过程及工艺性分析52.1工艺过程52.2冲压工艺分析5第3章 冲压工艺方案比较63.1分散工序法63.2卷料连续拉延63.3多工位自动化生产63.4在两台设备上进行的多工位冲压6第4章 送料装置设计74.1夹板送料机构设计74.2凸轮机构设计12第5章 齿轮精度计算17第6章 安装与调试23结论24谢辞25参考文献26第1章 引言冲模按其功能和模具机构，有单工序模、复合模和级进模之别。它们都是借助压力机，将被冲的材料放入凸、凹模之间，在压力机的作用下使材料产生变形或分离，完成冲压工作。单工序模，指在压力机的一次行程中，完成一道冲压工序的冲模
2、。复合模，指模具只有一个工位，并在压力机的一次行程中，完成两个或两个以上冲压工序的冲模。级进模，又称跳步模、连续模和多工位级进模。指模具上沿被冲原材料的直线送进方向，具有至少两个或两个以上工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲模。常见的冲压工序有冲孔（圆孔和异形孔、窄缝、窄槽等）、压弯（一次压弯和多次压弯）、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。由于冲件各不相同，所完成的冲压工序性质和工位数也各不相同，内容非常丰富。其所用的模具在统称级进模的前提下，一般用制件名称或多少工位加制件名称冠在级进模的前面，以此称呼其不同的级进模，如簧片级进模、十工位簧片级进模等。多工
3、位级进模的冲压特点：1）所使用的材料主要是黑色或有色金属，材料的形状多为具有一定宽度的长条料、带料或卷料。因为它是在连续的几乎不间断的情况下进行冲压工作，所以要求使用的填料应越长越好。2）所用的压力机刚性要足够，精度好，而且滑块要能长期承受较大的侧向力 ，一旦发生故障，压力机有急停功能。3）送料方式为按“步距”间歇或直线连续送进。不同的级进模“步距”的大小是不相等的，具体的数值在设计排样时确定。4）冲压的全程在未完成成品件前的毛坯件始终不离开（区别于多工位传递模）条料和载体。在级进模中，所有工位上的冲裁，那些被冲掉下的部分都是无用的工艺或设计废料，而留下的部分被送到模具的下一工位继续被完成后面
4、的工序。5）模具综合技术含量高。模具结构比较复杂，加工精度和制造技术要求高。没有较先进的精加工设备和熟练而有经验的模具钳工，加工、装配、调试和维修均难以获得完满效果。6）可以实现自动化生产。当模具调整好后，带料或卷料经开卷机、矫平机、送料器、压力机和模具、制件收集器将废料切断或收卷等。可以不用人在设备旁长期守着，一旦冲压过程异常，由于模具上装有安全保护装置，设备会自动停机，故能实现冲压自动化生产。本设计是年产100，000千件插口式灯头冲压生产的机械化自动化设计。第2章 零件工艺过程及工艺性分析2.1工艺过程卷料涂润滑剂冲压打孔、铆钉压玻电镀成品。2.2冲压工艺分析本设计只限于冲压工艺部分，零
5、件图如图2-1所示。 图2-1零件对尺寸公差要求不高，为7-8级精度，冲压生产完全能够达到。零件为阶梯形筒形件，形状简单、对称，对光洁度要求不高，因后面有镀锌工序，只要求表面光滑，无明显拉道纹，这些都适合拉延件的工艺要求。且简壁与底、阶梯处圆角半径较大，不再需要整形工序。零件要求大批大量生产，其他加工方法明显都不及冲压工艺高效、省材料、简单。所以采用拉延、冲裁工艺加工。零件的拉延系数m的值较小，变形程大从毛坯到成品需要几个工序才能完成。 第3章 冲压工艺方案比较完成该零件的加工，有以下几种方法：3.1分散工序法用落料、拉延（或落料拉延复合）、二次拉延、三次拉延、成形与冲孔、切边等56道工序，这
6、种方法模具制造精度低，不用彼此间的配合，加工方便。但是占设备56台，工人56个，厂房面积大，手工操作、效率低，且操作工人不安全。3.2卷料连续拉延在卷料上直接进行多次拉延、成形与冲孔，最后从带料上分离下来，这种方法把各个分散 的工序集中在一台冲床上进行，便于实现机械化自动化，生产效率高，操作安全。这种方法除模具结构复杂外，各个工步间的配合精度要求高，否则各个工步间变形的相互影响将使冲压精度难以保证。3.3多工位自动化生产首次落料拉延复合，再用夹板将半成品挨工位送进，依次进行二次拉延、成形与冲孔、切边等4道工序。全部集中在一台设备上进行，卷料在与夹板垂直交叉的方向上送进。这种方法模具结构复杂，有
7、两套送料装置。卷料送进只有一道工序就使半成品与卷料分离，送料精度可以放宽，对于夹板半成品送进，由于各工位之间是独立的，变形无相互影响。拉延工序可利用凹模的圆角自动导向，冲裁工序可以通过定位套来保证对中。因而，送进精度也可以放宽，为模具制造带来方便。这种方法的生产效率高，工人操作安全。3.4在两台设备上进行的多工位冲压在一台设备上进行落料拉延复合工序，在另一台设备上完成二次拉延成形冲孔、切边工序。这种方法把工序适当分散，使得模具制造简单一些，但是要比第三种方案多一台设备、多一个工人操作。同时，增加了设备间的运输工作，半成品排列导向机构的噪音很大，影响工人健康。第4章 送料装置设计4.1夹板送料机
8、构设计1.从动件运动规律的选择此压力机属于中速中载，考虑到运动的稳定性，按照表4-1确定各曲线运动特征表4-1 从动件常用运动规律特性比较及适用场合运动规律冲击特性/(h/)/(hw2/2)/(hw3/3)使用场合等速（直线）刚性1.00低速轻载等加等减速（抛物线）柔性2.004.00中速轻载简谐（余弦加速度）柔性1.574.93中速中载摆线（正弦加速度）无2.006.2839.5高速轻载3-4-5次多项式（五次多项式）无1.885.7760.0高速中载行程运动曲线取为摆线运动（正弦加速度），行程h=80mm.（1） 当 01800时S=h1-+sin()=80(1-+sin2)0/6/3/2
9、2 /35/6S8077.764.374015.636.960（2） 当18003600时S=801-+sin2（)7/64/33/25/311/62S06.9615.654064.3777.780图4-1曲轴转角与滑块运动关系图（3）当 01800时S=h1-+sin()=80(1-+sin2)V=-（）= (1-cos2)=-146.67()（4）当18003600时S=801-+sin2（) V=1-cos2()=146.671- cos2() 图4-2曲轴转角与滑块运动速度关系图（5）当 01800时a=sin() =-()sin2 =-1688.6sin2（6）当18003600时a
10、=sin2()=1688.6 sin2()图4-3 曲轴转角与滑块运动加速度关系图2.夹板运动与曲轴转角关系的确定(1) 冲压区间定为。(2) 夹板在冲压时应保持张开，且张开时间应大于冲压所需时间。当行程接近满行程时，夹板纵向保持送料状态，此时，横向夹板为加紧状态。当曲轴转角为0550， 30503600 为夹板横向夹紧状态，当曲轴转角为550700， 29003050，为夹板横向逐渐张开和闭合区，当曲轴转角为 7002900， 为夹板横向张开区 。（3）在冲压区间夹板纵向保持静止，在冲压前夹板已保持静止，板料等待冲压； 夹板纵向运动时，夹板横向保持加紧状态，夹板纵向运动停止夹板横向才逐渐打开
11、。此后，夹板纵向停止运动直至冲压结束后，夹板纵向退后继续送进。因为曲轴转角在0550时为夹板横向夹紧状态，所以定0500为夹板纵向送进状态，保持夹板在纵向送进时夹钳能始终处于夹紧状态，5002350为夹板纵向停止运动状态，23503000为夹板纵向退回。 30003200为停止区，32003600为送进区。夹钳夹紧与松开的滞后角为150是为了保证夹紧与松开的动作是在夹板完全停顿的情况下进行。冲压区间冲压区1200夹板横向保持夹紧550逐张150保持张开2200逐闭150保持夹紧550夹板纵向送进500停止1850退回650停止200送进400 图4-4 曲轴转角与夹板送进运动关系图4.2凸轮机
12、构设计1.确定许用压力角 凸轮机构的压力角，是指在不计摩擦的情况下，凸轮对从动件作用力的方向线与从动件上力作用点的速度方向之间所夹得锐角。压力角越大，其引起的从动件与导路间的滑动摩擦力越大；当压力角增大到一定值时机构将发生自锁。因此，从减小推力，避免自锁，使机构具有良好的受力状况来看，压力角应越小越好。一般情况下，摆动从动件的许用压力角从动件在推程、回程以简谐运动规律运动，其推程运角=650，升距h=30mm,利用诺模图近似确定凸轮的最小基圆半径。方法如下：在诺模图 图4-4诺模图中找出=650 ，max=的两点，然后用直线将其相连，交摆线运动规律的水平尺于1.1，即 将h=30mm代入上可得
13、 r=27.27mm上述根据许用压力角确定的基圆半径是为了保证机构能顺利工作的凸轮最小基圆半径。考虑到本机构的具体结构条件等，凸轮半径取为60mm。夹板纵向送进运动取为简谐运动，凸轮轴心与摆杆固定点之间的距离定位250mm,滚子半径取为r=20mm,杆长L取为230mm，摆杆上升的角=2arcsin=6.880 4.绘制从动件运动规律图： 图4-5凸轮从动件摆动规律利用反转法,给整个机构绕凸轮转动中心O加上一个公共角速度（-W），凸轮将固定不动，从动件的转轴A将以角速度（-W）绕O点转动，同时从动件将仍按原有的运动规律绕转轴A摆动。 图4-6凸轮摆杆驱动机构凸轮轮廓曲线的设计步骤：(1)选取比
14、例尺1mm代表0.1度，作出从动件的位移线图，并将推程区间位移曲线的横坐标各分成若干等份。(2)以O为圆心，以r 为半径作出基圆，并根据已知的中心距a，确定从动件转轴A的位置A。然后以A为圆心，以从动件杆长L为半径作圆弧，交基圆于C0 点。(3)以O为圆心，以OA0=a为半径作转轴圆，并自A0点开始沿着-W方向将该圆分成与图中横坐标对应的区间和等份，得点A1,A2,A3.他们代表反转过程中从动件转轴A依次占据的位置。(4)以上述各点为圆心 ，以从动件杆长L为半径，分别做圆弧，交基圆于C1,C2得线段A1C1,A2C2,以A1C1,A2C2为一边，分别作C1A1B1, C2A2B2,使它们分别等于图中对应的角位移，得线段A1B1,A2B2,这些线段即代表反转过程中从动件依次占据的位置。(5)将点B0,B1,B2连成光滑曲线，即得凸轮的理论廓线。过这些点作一系列
