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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
15、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。过这些点作一系列滚子圆，然后作他们的包络线即可得凸轮的实际廓线。第5章 齿轮精度计算1、确定齿轮的精度等级由齿轮的工作条件可知，齿轮以工作准确要求为主，将齿轮的第公差组精度等级确定为7级，并取第公差组精度为8级，第公差组精度为7级。2、初步确定齿轮传动的最小侧隙及齿厚上偏差查表，取中等侧隙，对a=85mm,其最小侧隙 =140um.齿厚上偏差计算式（表）由表，取的下偏差为负值，得=-27.5m.按分度圆直径 , , 查表可得，基节极限偏差 ,
16、由第公差组精度为8级，查表得齿向公差,代入得误差补偿量（见表）为于是 =-10-93.89 =-103.89m3、计算齿厚下偏差Esi和齿厚公差Ts查表注及表得：进刀误差 , 齿圈径向跳动公差 , 代入齿厚公差计算式得于是，齿厚下偏差4、按图选择标准规定的齿厚极限偏差的字母代号查表得齿距极限偏差 ，则 , 圆整为-6，取字母代号G, 圆整为-6，取字母代号G, 圆整为-8，取字母代号为H , 圆整为-8，取字母代号为H 实际齿厚公差, 即于是两齿轮精度等级与齿厚偏差在图纸上可标注为7-8-7GH(GB/T10095-1988)5、确定齿轮副的最小侧隙和最大侧隙标准齿厚的上、下偏差为：齿厚上偏差
17、齿厚下偏差实际的最小侧隙和最大侧隙： 现侧隙公差Ti= = 故6、计算公法线平均长度上偏差Ews和Ewi 7、选择检验项目及公差值按表推荐并查表、表及表可得齿轮径向跳动公差 , 公法线长度变动公差 , 齿距极限偏差 , 基节极限偏差 , 公法线长度的公称值和跨距数，查表得小齿轮 K=2， W=4.6663m大齿轮 K=5， W=13.8448m表5-1 小齿轮精度参数表：表5-2 大齿轮精度参数表：图5-1小齿轮图5-2 大齿轮第6章 安装与调试1.拉伸的压边弹簧均为可调，在试模中针对起皱或拉裂加以调整。2.超越离合器的摆动角度可以通过操作杆的螺栓加以调整，从而改变卷料送进距的大小。3.凸轮连
18、杆机构中利用双向螺塞调节摆角，也可以改变夹板送距的大小。4.卷料送进辊采用弹性压紧，可通过螺栓调节压紧力，防止压得过紧使送进困难或压得过松而使卷料打滑。5.对于起皱和拉裂，必要时可修正凸凹模圆角半径。结论 为期一学期的毕业设计马上就要结束了，这次毕业设计给了我很大的感想！通过这次毕业设计真的让我学到了很多东西。在以前的学习中，我以为自己学到了很多专业方面知识，曾经一度的还认为自己不错，但是通过这次毕业设计，使我发现我以前学的还不牢固，还不够扎实！令我印象最深刻的是在设计过程中会遇到各中各样的棘手问题，这些问题给我的进度造成了一些影响，但我并没有轻言放弃，而是查阅了大量资料反复演算，并最终解决。
19、绘图过程中也会遇到麻烦，比如如何剖视才能最清晰的表达自己的设计思路，如何去解决面临的以前自己没有涉及的领域！甚至有些参考书上的很多东西都是错误的。幸亏有我们的指导老师的教导，使我改正了在书上看到的不正确的知识。老师的知识真的很渊博，经验也特别丰富。我的作业，老师只要看一眼就能很快发现我存在的问题，并对我进行了耐心的指导！ 这次毕业设计我做的课题是王老师给的，通过这次毕业设计，提高了我的独立思考、分析以及解决问题的能力，在设计的整个过程中，能够进一步将所学的设计软件熟练运用，对以往学过的理论基础知识进行复习和运用，温故而知新，对专业知识做到更进一步的掌握，并通过此次毕业设计对专业知识有一个拓展，
20、了解模具专业前沿技术，以理论结合实际进一步提高自己的动手能力，为将来进入工作岗位打好基础。在做设计的过程中，查看了很多专业书籍以及相关的资料来形成自己的设计思路，计算步骤，之后应用这些成型的东西来形成最终的设计图纸。毕业设计是按学习、消化、吸收、创新的思路进行的。通过这次毕业设计，我得到了一个工程技术人员所必需的初步综合训练，巩固、扩大和深化所学专业的基本能力。但由于以前对多工位级进模的知识接触很少，更无涉及到其设计，所以在设计过程中不可能做的完全理想，在设计中肯定还有其它误漏和不足之处，殷切希望各位老师及领导予以批评和指正。谢辞近四年的大学生活即将结束,在将要完成本科毕业论文的时刻，不禁感慨
21、万千。回首四年来所经过的学习历程，是各位尊敬的前辈、老师、同学和朋友们的亲切关怀、精心呵护和悉心照料下度过的。在此，我要对所有关心、爱护和帮助过我的人的表示感激。本设计是在王继荣教授的悉心指导下完成的。在设计过程中王继荣教授对整体设计方案的选择、相关零件的设计都给出了许多宝贵的意见。老师渊博的学识、严谨的科学态度、诲人不倦的热情和积极努力的工作作风让我受益匪浅。王老师各方面都严格要求我们，在毕业设计的过程中王老师给予了非常具体和十分有效的关怀、指导和帮助。这段日子里，我觉得自己过的很充实。学到了很多知识，不仅掌握了许多新的知识，并且对专业知识加深了巩固，这一切都离不开老师们的指导，经常询问我们
22、毕业设计的进展情况，以及有何困难，不断指导，在此我向老师致以最真诚的感谢！再者，感谢同组的各位同学薛雷、朱园园、邢增宝。他们的帮助使得我设计能如期完成。再一次向曾经培养、教育、关心和帮助过我的前辈、老师和朋友们致以深深的谢意。参考文献1 陈锡栋，靖颖怡主编.冲模设计应用实例M.北京：机械工业出版社，1999.62郝滨海主编.冲压模具简明设计手册M.北京：化学工业出版社,2004.113申永胜主编.机械原理教程(第二版)M. 北京：清华大学出版社，2005.124张英会，刘辉航，王德成主编.弹簧手册M.北京：机械工业出版社，1997.65欧阳波仪主编.多工位级进模设计标准教程M. 北京：化学工业
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