畢業(yè)設(shè)計（論文）年產(chǎn)100000千件插口式燈頭沖壓生產(chǎn)的機械化自動化設(shè)計

1、青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文目 錄第1章引言3第2章 零件工藝過程及工藝性分析52.1工藝過程52.2沖壓工藝分析5第3章 沖壓工藝方案比較63.1分散工序法63.2卷料連續(xù)拉延63.3多工位自動化生產(chǎn)63.4在兩臺設(shè)備上進行的多工位沖壓6第4章 送料裝置設(shè)計74.1夾板送料機構(gòu)設(shè)計74.2凸輪機構(gòu)設(shè)計12第5章 齒輪精度計算17第6章 安裝與調(diào)試23結(jié)論24謝辭25參考文獻26第1章 引言沖模按其功能和模具機構(gòu)，有單工序模、復(fù)合模和級進模之別。它們都是借助壓力機，將被沖的材料放入凸、凹模之間，在壓力機的作用下使材料產(chǎn)生變形或分離，完成沖壓工作。單工序模，指在壓力機的一次行程中，完成一道沖壓工序的沖模

2、。復(fù)合模，指模具只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。級進模，又稱跳步模、連續(xù)模和多工位級進模。指模具上沿被沖原材料的直線送進方向，具有至少兩個或兩個以上工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位上完成兩個或兩個以上沖壓工序的沖模。常見的沖壓工序有沖孔（圓孔和異形孔、窄縫、窄槽等）、壓彎（一次壓彎和多次壓彎）、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。由于沖件各不相同，所完成的沖壓工序性質(zhì)和工位數(shù)也各不相同，內(nèi)容非常豐富。其所用的模具在統(tǒng)稱級進模的前提下，一般用制件名稱或多少工位加制件名稱冠在級進模的前面，以此稱呼其不同的級進模，如簧片級進模、十工位簧片級進模等。多工

3、位級進模的沖壓特點：1）所使用的材料主要是黑色或有色金屬，材料的形狀多為具有一定寬度的長條料、帶料或卷料。因為它是在連續(xù)的幾乎不間斷的情況下進行沖壓工作，所以要求使用的填料應(yīng)越長越好。2）所用的壓力機剛性要足夠，精度好，而且滑塊要能長期承受較大的側(cè)向力 ，一旦發(fā)生故障，壓力機有急停功能。3）送料方式為按“步距”間歇或直線連續(xù)送進。不同的級進?！安骄唷钡拇笮∈遣幌嗟鹊模唧w的數(shù)值在設(shè)計排樣時確定。4）沖壓的全程在未完成成品件前的毛坯件始終不離開（區(qū)別于多工位傳遞模）條料和載體。在級進模中，所有工位上的沖裁，那些被沖掉下的部分都是無用的工藝或設(shè)計廢料，而留下的部分被送到模具的下一工位繼續(xù)被完成后面

4、的工序。5）模具綜合技術(shù)含量高。模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工精度和制造技術(shù)要求高。沒有較先進的精加工設(shè)備和熟練而有經(jīng)驗的模具鉗工，加工、裝配、調(diào)試和維修均難以獲得完滿效果。6）可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。當(dāng)模具調(diào)整好后，帶料或卷料經(jīng)開卷機、矯平機、送料器、壓力機和模具、制件收集器將廢料切斷或收卷等?？梢圆挥萌嗽谠O(shè)備旁長期守著，一旦沖壓過程異常，由于模具上裝有安全保護裝置，設(shè)備會自動停機，故能實現(xiàn)沖壓自動化生產(chǎn)。本設(shè)計是年產(chǎn)100，000千件插口式燈頭沖壓生產(chǎn)的機械化自動化設(shè)計。第2章 零件工藝過程及工藝性分析2.1工藝過程卷料涂潤滑劑沖壓打孔、鉚釘壓玻電鍍成品。2.2沖壓工藝分析本設(shè)計只限于沖壓工藝部分，零

5、件圖如圖2-1所示。 圖2-1零件對尺寸公差要求不高，為7-8級精度，沖壓生產(chǎn)完全能夠達(dá)到。零件為階梯形筒形件，形狀簡單、對稱，對光潔度要求不高，因后面有鍍鋅工序，只要求表面光滑，無明顯拉道紋，這些都適合拉延件的工藝要求。且簡壁與底、階梯處圓角半徑較大，不再需要整形工序。零件要求大批大量生產(chǎn)，其他加工方法明顯都不及沖壓工藝高效、省材料、簡單。所以采用拉延、沖裁工藝加工。零件的拉延系數(shù)m的值較小，變形程大從毛坯到成品需要幾個工序才能完成。 第3章 沖壓工藝方案比較完成該零件的加工，有以下幾種方法：3.1分散工序法用落料、拉延（或落料拉延復(fù)合）、二次拉延、三次拉延、成形與沖孔、切邊等56道工序，這

6、種方法模具制造精度低，不用彼此間的配合，加工方便。但是占設(shè)備56臺，工人56個，廠房面積大，手工操作、效率低，且操作工人不安全。3.2卷料連續(xù)拉延在卷料上直接進行多次拉延、成形與沖孔，最后從帶料上分離下來，這種方法把各個分散 的工序集中在一臺沖床上進行，便于實現(xiàn)機械化自動化，生產(chǎn)效率高，操作安全。這種方法除模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜外，各個工步間的配合精度要求高，否則各個工步間變形的相互影響將使沖壓精度難以保證。3.3多工位自動化生產(chǎn)首次落料拉延復(fù)合，再用夾板將半成品挨工位送進，依次進行二次拉延、成形與沖孔、切邊等4道工序。全部集中在一臺設(shè)備上進行，卷料在與夾板垂直交叉的方向上送進。這種方法模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有

7、兩套送料裝置。卷料送進只有一道工序就使半成品與卷料分離，送料精度可以放寬，對于夾板半成品送進，由于各工位之間是獨立的，變形無相互影響。拉延工序可利用凹模的圓角自動導(dǎo)向，沖裁工序可以通過定位套來保證對中。因而，送進精度也可以放寬，為模具制造帶來方便。這種方法的生產(chǎn)效率高，工人操作安全。3.4在兩臺設(shè)備上進行的多工位沖壓在一臺設(shè)備上進行落料拉延復(fù)合工序，在另一臺設(shè)備上完成二次拉延成形沖孔、切邊工序。這種方法把工序適當(dāng)分散，使得模具制造簡單一些，但是要比第三種方案多一臺設(shè)備、多一個工人操作。同時，增加了設(shè)備間的運輸工作，半成品排列導(dǎo)向機構(gòu)的噪音很大，影響工人健康。第4章 送料裝置設(shè)計4.1夾板送料機

8、構(gòu)設(shè)計1.從動件運動規(guī)律的選擇此壓力機屬于中速中載，考慮到運動的穩(wěn)定性，按照表4-1確定各曲線運動特征表4-1 從動件常用運動規(guī)律特性比較及適用場合運動規(guī)律沖擊特性/(h/)/(hw2/2)/(hw3/3)使用場合等速（直線）剛性1.00低速輕載等加等減速（拋物線）柔性2.004.00中速輕載簡諧（余弦加速度）柔性1.574.93中速中載擺線（正弦加速度）無2.006.2839.5高速輕載3-4-5次多項式（五次多項式）無1.885.7760.0高速中載行程運動曲線取為擺線運動（正弦加速度），行程h=80mm.（1） 當(dāng) 01800時s=h1-+sin()=80(1-+sin2)0/6/3/2

9、2 /35/6s8077.764.374015.636.960（2） 當(dāng)18003600時s=801-+sin2（)7/64/33/25/311/62s06.9615.654064.3777.780圖4-1曲軸轉(zhuǎn)角與滑塊運動關(guān)系圖（3）當(dāng) 01800時s=h1-+sin()=80(1-+sin2)v=-（）= (1-cos2)=-146.67()（4）當(dāng)18003600時s=801-+sin2（) v=1-cos2()=146.671- cos2() 圖4-2曲軸轉(zhuǎn)角與滑塊運動速度關(guān)系圖（5）當(dāng) 01800時a=sin() =-()sin2 =-1688.6sin2（6）當(dāng)18003600時a

10、=sin2()=1688.6 sin2()圖4-3 曲軸轉(zhuǎn)角與滑塊運動加速度關(guān)系圖2.夾板運動與曲軸轉(zhuǎn)角關(guān)系的確定(1) 沖壓區(qū)間定為。(2) 夾板在沖壓時應(yīng)保持張開，且張開時間應(yīng)大于沖壓所需時間。當(dāng)行程接近滿行程時，夾板縱向保持送料狀態(tài)，此時，橫向夾板為加緊狀態(tài)。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為0550， 30503600 為夾板橫向夾緊狀態(tài)，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為550700， 29003050，為夾板橫向逐漸張開和閉合區(qū)，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角為 7002900， 為夾板橫向張開區(qū) 。（3）在沖壓區(qū)間夾板縱向保持靜止，在沖壓前夾板已保持靜止，板料等待沖壓； 夾板縱向運動時，夾板橫向保持加緊狀態(tài)，夾板縱向運動停止夾板橫向才逐漸打開

11、。此后，夾板縱向停止運動直至沖壓結(jié)束后，夾板縱向退后繼續(xù)送進。因為曲軸轉(zhuǎn)角在0550時為夾板橫向夾緊狀態(tài)，所以定0500為夾板縱向送進狀態(tài)，保持夾板在縱向送進時夾鉗能始終處于夾緊狀態(tài)，5002350為夾板縱向停止運動狀態(tài)，23503000為夾板縱向退回。 30003200為停止區(qū)，32003600為送進區(qū)。夾鉗夾緊與松開的滯后角為150是為了保證夾緊與松開的動作是在夾板完全停頓的情況下進行。沖壓區(qū)間沖壓區(qū)1200夾板橫向保持夾緊550逐張150保持張開2200逐閉150保持夾緊550夾板縱向送進500停止1850退回650停止200送進400 圖4-4 曲軸轉(zhuǎn)角與夾板送進運動關(guān)系圖4.2凸輪機

12、構(gòu)設(shè)計1.確定許用壓力角 凸輪機構(gòu)的壓力角，是指在不計摩擦的情況下，凸輪對從動件作用力的方向線與從動件上力作用點的速度方向之間所夾得銳角。壓力角越大，其引起的從動件與導(dǎo)路間的滑動摩擦力越大；當(dāng)壓力角增大到一定值時機構(gòu)將發(fā)生自鎖。因此，從減小推力，避免自鎖，使機構(gòu)具有良好的受力狀況來看，壓力角應(yīng)越小越好。一般情況下，擺動從動件的許用壓力角從動件在推程、回程以簡諧運動規(guī)律運動，其推程運角=650，升距h=30mm,利用諾模圖近似確定凸輪的最小基圓半徑。方法如下：在諾模圖 圖4-4諾模圖中找出=650 ，max=的兩點，然后用直線將其相連，交擺線運動規(guī)律的水平尺于1.1，即 將h=30mm代入上可得

13、 r=27.27mm上述根據(jù)許用壓力角確定的基圓半徑是為了保證機構(gòu)能順利工作的凸輪最小基圓半徑?？紤]到本機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)條件等，凸輪半徑取為60mm。夾板縱向送進運動取為簡諧運動，凸輪軸心與擺桿固定點之間的距離定位250mm,滾子半徑取為r=20mm,桿長l取為230mm，擺桿上升的角=2arcsin=6.880 4.繪制從動件運動規(guī)律圖： 圖4-5凸輪從動件擺動規(guī)律利用反轉(zhuǎn)法,給整個機構(gòu)繞凸輪轉(zhuǎn)動中心o加上一個公共角速度（-w），凸輪將固定不動，從動件的轉(zhuǎn)軸a將以角速度（-w）繞o點轉(zhuǎn)動，同時從動件將仍按原有的運動規(guī)律繞轉(zhuǎn)軸a擺動。 圖4-6凸輪擺桿驅(qū)動機構(gòu)凸輪輪廓曲線的設(shè)計步驟：(1)選取比

14、例尺1mm代表0.1度，作出從動件的位移線圖，并將推程區(qū)間位移曲線的橫坐標(biāo)各分成若干等份。(2)以o為圓心，以r 為半徑作出基圓，并根據(jù)已知的中心距a，確定從動件轉(zhuǎn)軸a的位置a。然后以a為圓心，以從動件桿長l為半徑作圓弧，交基圓于c0 點。(3)以o為圓心，以oa0=a為半徑作轉(zhuǎn)軸圓，并自a0點開始沿著-w方向?qū)⒃搱A分成與圖中橫坐標(biāo)對應(yīng)的區(qū)間和等份，得點a1,a2,a3.他們代表反轉(zhuǎn)過程中從動件轉(zhuǎn)軸a依次占據(jù)的位置。(4)以上述各點為圓心 ，以從動件桿長l為半徑，分別做圓弧，交基圓于c1,c2得線段a1c1,a2c2,以a1c1,a2c2為一邊，分別作c1a1b1, c2a2b2,使它們分別等

15、于圖中對應(yīng)的角位移，得線段a1b1,a2b2,這些線段即代表反轉(zhuǎn)過程中從動件依次占據(jù)的位置。(5)將點b0,b1,b2連成光滑曲線，即得凸輪的理論廓線。過這些點作一系列滾子圓，然后作他們的包絡(luò)線即可得凸輪的實際廓線。第5章 齒輪精度計算1、確定齒輪的精度等級由齒輪的工作條件可知，齒輪以工作準(zhǔn)確要求為主，將齒輪的第公差組精度等級確定為7級，并取第公差組精度為8級，第公差組精度為7級。2、初步確定齒輪傳動的最小側(cè)隙及齒厚上偏差查表，取中等側(cè)隙，對a=85mm,其最小側(cè)隙 =140um.齒厚上偏差計算式（表）由表，取的下偏差為負(fù)值，得=-27.5m.按分度圓直徑 , , 查表可得，基節(jié)極限偏差 ,

16、由第公差組精度為8級，查表得齒向公差,代入得誤差補償量（見表）為于是 =-10-93.89 =-103.89m3、計算齒厚下偏差esi和齒厚公差ts查表注及表得：進刀誤差 , 齒圈徑向跳動公差 , 代入齒厚公差計算式得于是，齒厚下偏差4、按圖選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的齒厚極限偏差的字母代號查表得齒距極限偏差 ，則 , 圓整為-6，取字母代號g, 圓整為-6，取字母代號g, 圓整為-8，取字母代號為h , 圓整為-8，取字母代號為h 實際齒厚公差, 即于是兩齒輪精度等級與齒厚偏差在圖紙上可標(biāo)注為7-8-7gh(gb/t10095-1988)5、確定齒輪副的最小側(cè)隙和最大側(cè)隙標(biāo)準(zhǔn)齒厚的上、下偏差為：齒厚上偏差

17、齒厚下偏差實際的最小側(cè)隙和最大側(cè)隙： 現(xiàn)側(cè)隙公差ti= = 故6、計算公法線平均長度上偏差ews和ewi 7、選擇檢驗項目及公差值按表推薦并查表、表及表可得齒輪徑向跳動公差 , 公法線長度變動公差 , 齒距極限偏差 , 基節(jié)極限偏差 , 公法線長度的公稱值和跨距數(shù)，查表得小齒輪 k=2， w=4.6663m大齒輪 k=5， w=13.8448m表5-1 小齒輪精度參數(shù)表：表5-2 大齒輪精度參數(shù)表：圖5-1小齒輪圖5-2 大齒輪第6章 安裝與調(diào)試1.拉伸的壓邊彈簧均為可調(diào)，在試模中針對起皺或拉裂加以調(diào)整。2.超越離合器的擺動角度可以通過操作桿的螺栓加以調(diào)整，從而改變卷料送進距的大小。3.凸輪連

18、桿機構(gòu)中利用雙向螺塞調(diào)節(jié)擺角，也可以改變夾板送距的大小。4.卷料送進輥采用彈性壓緊，可通過螺栓調(diào)節(jié)壓緊力，防止壓得過緊使送進困難或壓得過松而使卷料打滑。5.對于起皺和拉裂，必要時可修正凸凹模圓角半徑。結(jié)論 為期一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計馬上就要結(jié)束了，這次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的感想！通過這次畢業(yè)設(shè)計真的讓我學(xué)到了很多東西。在以前的學(xué)習(xí)中，我以為自己學(xué)到了很多專業(yè)方面知識，曾經(jīng)一度的還認(rèn)為自己不錯，但是通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)我以前學(xué)的還不牢固，還不夠扎實！令我印象最深刻的是在設(shè)計過程中會遇到各中各樣的棘手問題，這些問題給我的進度造成了一些影響，但我并沒有輕言放棄，而是查閱了大量資料反復(fù)演算，并最終解決。

19、繪圖過程中也會遇到麻煩，比如如何剖視才能最清晰的表達(dá)自己的設(shè)計思路，如何去解決面臨的以前自己沒有涉及的領(lǐng)域！甚至有些參考書上的很多東西都是錯誤的。幸虧有我們的指導(dǎo)老師的教導(dǎo)，使我改正了在書上看到的不正確的知識。老師的知識真的很淵博，經(jīng)驗也特別豐富。我的作業(yè)，老師只要看一眼就能很快發(fā)現(xiàn)我存在的問題，并對我進行了耐心的指導(dǎo)！ 這次畢業(yè)設(shè)計我做的課題是王老師給的，通過這次畢業(yè)設(shè)計，提高了我的獨立思考、分析以及解決問題的能力，在設(shè)計的整個過程中，能夠進一步將所學(xué)的設(shè)計軟件熟練運用，對以往學(xué)過的理論基礎(chǔ)知識進行復(fù)習(xí)和運用，溫故而知新，對專業(yè)知識做到更進一步的掌握，并通過此次畢業(yè)設(shè)計對專業(yè)知識有一個拓展，

20、了解模具專業(yè)前沿技術(shù)，以理論結(jié)合實際進一步提高自己的動手能力，為將來進入工作崗位打好基礎(chǔ)。在做設(shè)計的過程中，查看了很多專業(yè)書籍以及相關(guān)的資料來形成自己的設(shè)計思路，計算步驟，之后應(yīng)用這些成型的東西來形成最終的設(shè)計圖紙。畢業(yè)設(shè)計是按學(xué)習(xí)、消化、吸收、創(chuàng)新的思路進行的。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我得到了一個工程技術(shù)人員所必需的初步綜合訓(xùn)練，鞏固、擴大和深化所學(xué)專業(yè)的基本能力。但由于以前對多工位級進模的知識接觸很少，更無涉及到其設(shè)計，所以在設(shè)計過程中不可能做的完全理想，在設(shè)計中肯定還有其它誤漏和不足之處，殷切希望各位老師及領(lǐng)導(dǎo)予以批評和指正。謝辭近四年的大學(xué)生活即將結(jié)束,在將要完成本科畢業(yè)論文的時刻，不禁感慨

21、萬千?；厥姿哪陙硭?jīng)過的學(xué)習(xí)歷程，是各位尊敬的前輩、老師、同學(xué)和朋友們的親切關(guān)懷、精心呵護和悉心照料下度過的。在此，我要對所有關(guān)心、愛護和幫助過我的人的表示感激。本設(shè)計是在王繼榮教授的悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計過程中王繼榮教授對整體設(shè)計方案的選擇、相關(guān)零件的設(shè)計都給出了許多寶貴的意見。老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、誨人不倦的熱情和積極努力的工作作風(fēng)讓我受益匪淺。王老師各方面都嚴(yán)格要求我們，在畢業(yè)設(shè)計的過程中王老師給予了非常具體和十分有效的關(guān)懷、指導(dǎo)和幫助。這段日子里，我覺得自己過的很充實。學(xué)到了很多知識，不僅掌握了許多新的知識，并且對專業(yè)知識加深了鞏固，這一切都離不開老師們的指導(dǎo)，經(jīng)常詢問我們畢業(yè)設(shè)計的進展情況，以及有何困難，不斷指導(dǎo)，在此我向老師致以最真誠的感謝！再者，感謝同組的各位同學(xué)薛雷、朱園園、邢增寶。他們的幫助使得我設(shè)計能如期完成。再一次向曾經(jīng)培養(yǎng)、教育、關(guān)心和幫助過我的前輩、老師和朋友們致以深深的謝意