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1、压簧级进自动模结构设计毕业论文前 言毕业设计是专科教学计划的最后一个重要环节，是专科教育最后的成果的体现，其主要目的是培养学生综合运用知识，实现理论联系实际的桥梁，培养独立分析，解决实际问题的的能力。并培养学生在科研、文献检索、使用文献、综合分析、实验及设计、计算、数据处理、文字表达、国家标准使用等方面的综合能力训练，进而巩固所学专业知识 ，为学生以后工作做好准备。随着经济的发展，产品的需求越来越大，针对市场对压簧的大量需求，根据我国工厂的加工能力和现状，设计大批量生产的压簧级进自动模是必须的，也是经济的。这样不仅提高的企业的生产效率，也降低了压簧的生产成本。本说明书共分五章。第一章，详细介绍
2、了级进模具在当前模具行业的发展状况、主要成果及今后的发展趋势，同时也介绍了自动化生产线的发展状况及发展。第二章主要介绍了级进模具设计的步骤，对工件进行工艺分析，工艺计算，压力机的选择方法，主要零部件的设计及模具的结构设计。第三章主要介绍了模具送料机构设计的步骤、机构的受力分析、弹簧的设计方法及其可靠性设计的理论和方法。第四章主要进行模具总装配图的绘制。第五章专题论述，主要推导了拉伸弹簧的设计公式及其可靠性设计的公式。最后为全文总结，概括说名了这次毕业设计的内容。说明书最后主要附有弹簧设计的基本几何尺寸计算的国家标准。在本次设计中得到了简老师和同学的大力支持和帮助，并参考了国内学者的书籍和资料，
3、引用了一些专家的科研成果，在次表示衷心的感谢。由于时间的仓促，加上本人的水平有限，说明书中存在许多不足之处，恳请老师和专家的不吝赐教。1第一章 绪论1.1 课题的来源及背景 虽着经济的发展，产品的需求越来越大，针对市场对压簧的大量需求，根据我国工厂的加工能力和现状，设计大批量生产的压簧级进自动模是必须的，也是经济的。这样不仅提高的企业的生产效率，也降低了压簧的生产成本。1.2 压簧级进模具的设计现状1.2.l 多工位级进模及一般冲模体现高水平制造技术的多工位级进模。从冲压件种类来看,有电机铁芯片、空调器散热片、接插件、电子枪零件、电脑零件、IC 框架零件、电机机壳拉伸件等, 覆盖面大增。我国自
4、行设计制造, 集机电气一体化的铁芯自动叠片硬质合金多功能级进模, 如常州日新精密机械公司展出的YSK 空调器电机定转子带扭转自动叠片硬质合金级进模, 主要性能包括冲槽(84 槽) 、转子铁芯片落料、扭转、定子铁芯片落料、叠铆、计数、分组和安全保护等, 达到国际上同类模具水平。模具采用6 大12 小精密滚珠导柱、分级多板式导向和子模组合式结构, 导向精度高, 能保证大批量生产中模具高速运行的稳定性。模具主要零件制造精度达2m , 步距精度23m , 回转精度l, 刃口及主要零件的表面粗糙度达R a = 0. 100. 4m ,总寿命可达1 亿次以上。模具外形尺寸1 400mm 60mm 438m
5、m ,重1. 5t ,属大型、精密模具。进口这样1 副模具需30 万美元,现仅售80 万元人民币,为进口价的1/ 3。此外,该公司展出的步进电机定转子铁芯带双回转叠片硬质合金级进模和南京长江机器集团工模具公司展出的汽车电机铁芯硬质合金自扣模等均达到国际水平。其他种类的多工位级进模, 亦是异彩纷呈, 陕西咸阳彩虹零件厂展出的彩色显像管电子枪G5 底改进型25 工位级进模, 结构上采用子模式组合, 主模架采用精密滚珠四导柱, 子模架采用独立的滑动式导向, 不同工位卸料采用弹压和固定式、冲废料及落料工位设置气动排出结构等; 凸、凹模材料选用高强度耐磨损、耐腐蚀硬质合金, 翻孔变薄拉伸凸模进行表面氮化
6、钛沉积处理, 提高了使用寿命和产品质量; 主要零件制造精度达2m ,并经深冷处理,达到尺寸稳定,确保变薄拉伸孔径公差达0. 010mm ,外观无拉痕、起皱、毛刺等缺陷的制品要求。上海柏斯高微电子工程有限公司展出的LA17 集成电路散热板硬质合金级进模, 凸、凹模材料选用进口硬质合金, 凹模采用拼块式结构, 凸、凹模成形加工采用光曲磨, 主要零件制造精度达微米级,制品为集成电路散热板,用于大功率管产品,其特点是:引线脚弯曲细长、间距小,形状复杂, 还需在引线框架上铆接铜散热片, 技术难度大, 制品要求高。成都宏明电子实业总公司模具中心展出的空调器连杆级进模, 凸、凹模材料选用W6Mo5Cr4V2
7、 高速钢, 凹模采用镶拼结构, 该模具设置自动攻丝机构, 成功地解决了制品M 3mm、M 2. 4mm 螺孔的自动攻丝技术难题,在1 副模具中自动完成冲槽孔、螺纹底孔、自动攻丝、弯曲、成形、落料工序,很有特色。展出的电脑25 工位马口铁级进模, 凸、凹模材料选用高硬度耐磨损的YG6X 硬质合金, 模具采用子模式组合分段结构, 凸、凹模快换式;在同1 副模具上更换不同的子模,即可冲制两种不同尺寸要求的制品,并采用多次异形拉伸工位,能解决拉伸高度32mm 特高的技术难题。天津津荣天和机电有限公司展出的EG- 530 微电机机壳多工位级进模,凸、凹模材料选用日本大同SKD11 ,主模架采用四滚珠导柱
8、导向, 12 道冲压工序采用子模式、压板快换结构, 拉伸凹模设计成11锥度, 可解决制品尺寸小、材料流动性差、局部冷作硬化影响质量的难题, 并应用环切结构和氮气缸弹簧。展出的高周波调节器多工位级进模, 10 工位, 制品冲孔多、弯曲多,是一个弯曲封闭型零件,能在一个工步内完成切断、弯曲、铆接等工序。湖南钻石硬质合金工具有限公司展出的空调器翅片多工位级进模, 主模架及分段模架采用精密滚珠导柱导向, 采用子模式组合和拼块结构;应用双跳步工序排数任意可调、快速换型, 灵活简便; 凸、凹模材料选用瑞典一胜百粉末高速钢和株洲硬质合金厂过压烧结细颗粒硬质合金, 具有高强度、高耐磨特性; 大模板采用万吨水压
9、机开坯,经10 次以上热处理,达到材料性能稳定、抗冲击性强、内应力极小, 保证模扳的高寿命, 拼块制造精度达2m , 并可互换, 寿命6 千万次以上, 曾荣获国家科技进步二等奖。国内空调器翅片多工位级进模制造单位较多,如天水长城精密模具厂、上海星火模具总厂、无锡微研有限公司等均有较强的实力和较高水平。桂林电器科学研究所展出的接插件多工位级进模,亦达到较高的水平。总之, 我国自行设计制造的精密多工位级进模和多功能模具,与国外同类模具水平相比,从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量,水平相当或接近,完全可以替代进口,而价格则为进口模具的l / 21/ 4 ,具有很强的市场竞争力。展出
10、的其他冲压模, 如上海恒通机械模具公司生产的84cm 彩色显像管框架模, 1 套4 副, 现在上海永新彩色显像管厂的流水线上正常运转, 质量稳定, 产量高。由于框架材料很特殊, 成形困难, 以往一直以40 万美元的高价从国外进口模具, 经恒通公司努力攻关, 成形凹模采用硬质合金镶拼结构,并成功解决了拉伸中圆弧光滑联接的难题, 终于实现国产化,属国内首创。国外参展的精密多工位级进模和多功能模具,代表了当代国际先进水平, 如美国奥伯格、宝捷丽钢等的电机定转子铁芯24 排叠片硬质合金模,采用全镶拼、全磨削、双回转等技术, 结构先进, 高速运行时,稳定可靠,制造精度2m 以内,寿命2 亿次。韩国模具界
11、组团参展, 比上届首次参展的规模还大, 展品更丰富。参展的展品中最引人注目的是韩国金星社L G 公司和泰和企业的各种类型规格的电机铁芯叠片多功能模、壳体多工位级进模、多工位传递模等, 其制品精度和表面质量均达到国际较高水平。尤其值得一提的是大规格铁芯, 采用分段自动叠片后, 再组合连接成整体铁芯制品, 其高技术和高难度, 反映了韩国模具的先进水平。德国吉伯乐、韩国技星、汉城精密等展出的各种接插件多工位级进模的制品, 也以其技术难度和高水平, 博得参观者的赞赏。1.3 冲压生产自动送料发展概况1.3.1 普通压力机的送料机构普通压力机上的送料机构根据送料动力的不同可分为机械、液压、气动三大类.。
12、在冲压加工中以机械与气动二类应用较多。气动送料机构具有灵巧轻便、通用性强、其送料长度和材料厚度可调整、机构反应迅速的优点。但是!由于气动送料机构是采用压差式气动原理工作!故机构工作噪声较大!影响冲压工作环境!主要用于冲压的前期送料和小批量、多品种的生产。机械送料机构尽管调整相对困难且机构较大!但具有送料准确可靠、机构冲击与振动少、噪声低、稳定性好等优点!仍是目前冲压加工中最常用的自动送料方式。目前冲压生产线的配置中应用较为广泛的是开式单点压力机加装辊轮送料机（或气动送料机），这种生产线可以做单工序或多工序的连续冲压，操作性良好；另一种开式双点压力机加装多工位送料装置，搭配开卷装置、校平装置等组
13、成的用于多工位连续冲压的生产线，由于占地面积和工序间的搬运都明显减少，在生产中应用呈现逐渐增多的趋势；而电机厂应用最多的专门冲制电机硅钢片的生产线则是由高速压力机加装凸轮分割型送料机，配装开卷机、校平装置等组成。由此可见，送料机构的性能高低直接影响着生产线的推广应用，因此，针对冲压制件的工艺要求、生产的实际情况等的不同来选择不同的送料机构是十分必要的。机械手加穿梭小车式自动化输送系统目前，国内汽车工业中生产轿车外覆盖件和大型内衬件的自动化冲压生产线，由于还没有大型多工位压力机的投入，所以自动化生产主要还是以配备常规的机械手加穿梭小车或机器人输送系统的串列式冲压线为主，它主要由CNC 上料、取料
14、机械手和穿梭小车组成。其相邻两个压力机的输送单元主要有以下机构组成（一个取料机械手，带有中置并按工件形状排部的真空吸盘式端拾器，负责将工件从上一台压力机取出放置在穿梭小车上。（1）一个在压力机之间固定轨道上移动的穿梭小车，负责将工件由取料机械手的放料位置移送到上料机械手的取料位置。（2）一个上料机械手，带有和取料机械手相同的端拾器，负责将工件由穿梭小车拾起并送入下一台压力机工位。采用该系统的工件将通过机械手简单的“拾取”和“摆放”动作从前一台压力机输送到后一台压力机，其穿梭小车的主要功用就是通过它的穿梭运动缩短取料和上料之间的输送行程，从而提高整线的生产节拍。但是在该冲压线中由于存在工件换向和
15、双动拉深的问题，因此，必须配有同步翻转装置，最高生产节拍达而且设备的维修量很大。1.3.2 多工位压力机的自动化送料机构多工位送料系统是一个类似移动臂的装置，主要作用是把冲压件从一个工位移到另一个工位。一组模具内的每一副模具的冲压工作都在同一台压力机内完成。多工位送料移动杆沿着模区移动，它们是主要结构件，移动冲压件的端拾器就安装在这些结构件上。在汽车车身冲压厂，根据送料的传动方式，多工位送料系统主要有：机械送料、电子送料和组合式送料。机械式送料是通过与压力机传动系统的直接联接完成冲压件从一个工位移动到另一个工位。压力机横梁上的动力输出装置把能量从压力机的顶部输送到地面，由随动器驱动的大型机械凸
16、轮安装在送料机构上，旋转凸轮带动机械送料动作。其主要缺点：机构磨损及能量积累易影响送料精度、速度和产量；机械传送设计规格参数一旦确定，不能更改；随着加工零件尺寸增大，传送机构也将增大，机构零件的预期寿命就会缩短。电子伺服送料是用单独伺服电动机驱动+ 借助齿轮箱和传动轴，伺服电机与送料系统相联并在计算机的控制下工作。与压力机的动作协调是由压力机和控制器之间所交换的电子信号完成的。其运动轨迹由计算机程序完成+柔性较好+根据工件的需要可以提供任意的送料距离、夹紧行程、闭合行程和抬起行程。与机械送料相比较具有无需使用压力机的动力输出装置；各轴（包括行程长度和时间曲线）可以实现行程轨迹编程；在无需调整滑块的情况下，可以对送料装置进行微动调整，加减速度快；机械部件数目少，故障率降低等优点。组合式送料装置的某些动作由机械系统完成，而另一些动作则由电子系统完成，结构随厂家的不同而异，这种送料方式在汽车覆盖件生产
