轴承保持架切底模的设计学士学位论文(编辑修改稿)

轴承保持架切底模的设计学士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿 车试制和小批量生产开辟了新的途径。 性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。 为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。 如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机 定转子冲片时，一分钟可冲几百片，北方民族大学学士学位论文 4 并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为 250KN 的高速压力机的滑块行程次数已达 2020 次 /min 以上。 在多功能压力机方面，日本田公司生产的 2020KN“冲压中心”采用 CNC 控制，只需5min 时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC 金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的 4~10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。 近年来，为了适应市场的激烈竞争， 对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。 冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。 其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、 CNC 万能折弯机等新设备已投入使用。 特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（ FMC）和冲压柔性制造系统（ FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。 FMS 系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现 24 小时无人控制生产。 同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。 冲压模具在当今社会中的地位及作用 模具作为现代制造工业的基本工艺装备之一，对产品的质量和产量有着非常重要的作用，其制造技术水平可以衡量一个国家的产品制造水平。 冲压模具广泛用于各种零件的生产，其设计的是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产效率及经济效益等影响很大。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。 冲压件 的质量、生产效率以及生产成本等，与 模具设计 和制造有直接关系。 模具设计与制造 技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，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。 北方民族大学学士学位论文 5 本次设计的主要内容 主要内容： （ 1）调研搜集资料，进行方案设计。 （ 2）根据所给主要参数进行选材、选型计算、校核。 （ 3）利用 CAD（或 CAXA）软件绘图（包括：总图、零部件图）。 （ 4）完成有设计计算、选材和绘图的完整论文。 主要技术指标： （ 1）按给定的零件图，进行工艺分析和工艺计算确定下料的尺寸及模具结构。 （ 2）计算冲压力和 模具的压力中心，计算或估算模具各主要零件的厚度。 如凹模、凸模固定板、垫板的厚度。 力求节约成本，简化设计。 （ 3）选择压力机的吨位和模具的闭合高度。 （ 4）利拆卸、安装方便、冲压灵活。 （ 5）用 CAD（或 CAXA）软件绘制总图 1 张、零部件图若干张。 进度安排： 序号 毕业设计工作进度 日期（起止周 数） 1 2020 年 3 月 4 日 提交开题报告 1 2 2020 年 4 月 29 日 提交毕业设计初稿 9 3 2020 年 5 月 11 日 提交毕业设计正式稿 11 4 2020 年 5 月 13 日 指导教师给定成绩和 评语 11 5 2020 年 5 月 16 日 交叉评阅教师给定成绩和评语 12 6 2020 年 5 月 21 日 论文答辩 12 北方民族大学学士学位论文 6 第 2 章 冲压模具简介 冲压模的分类 根据工艺性质分类 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。 如落料 模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变 形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变 形状和尺寸的模具。 是将 毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成 形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。 如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 根据工序组合程度分类 在 压力机 的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同 时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （也称连续模） 在毛坯 的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 北方民族大学学士学位论文 7 综合了单工序模和级进模的特点，利用机械手传递系统，实现产品的模内快速传递，可以大大提高产品的生产效率，减低产品的生产成本，节俭材料成本，并且质量稳定可靠。 依产品的加工方法分类 依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。 a. 冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉 孔冲模和冲切模具。 ：是将平整的 毛胚 弯成一个角度的形状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。 ：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。 ：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形 冲模、圆缘成形冲模。 ：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。 模具的主要零件、作用及安全要求 工作零件 凸凹模是直接使坯料成形的 工作零件，因此，它是模具上的关键零件。 凸模 但精密而且复杂，它应满足如下要求： (1)应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏 北方民族大学学士学位论文 8 (2)对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。 定位零件 定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销 (板 )、挡料销 (板 )、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。 设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。 压料、卸料及出料零件 压料零件有压边圈、压料板等。 压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。 压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。 顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。 它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支 撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。 卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。 暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸人或异物进入，外露表面棱角应倒钝。 导向零件 导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。 其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。 因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。 导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少 5 至10 毫米。 导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。 北方民族大学学士学位论文 9 支承及夹 持零件 它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等；上下模板是冲模的基础零件；其他各种零件都分别安装固定在上面。 模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作有些模具 (落料、冲孔类模具 )为了出件方便，需在模架下设垫板。 这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相等垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。 它包括螺钉、螺母，弹簧、柱销、垫圈等．一般都采用标准件。 冲压模具的标准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上， 防止碰伤人手和妨碍操作。 冲压工艺设计的主要内容及步骤 （ 1）冲压件工艺性分析 根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点，尺寸大小，精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，结合可选用设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件工艺性。 若工艺性不好，应在不影响产品使用前提下，向有关人员提出修改意见，对产品做出适合工艺性的修改。 （ 2）确定工艺方案 在冲压工艺性分析的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，经过综合分析、比较，最后确定适合于所给生产条件的最佳方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序 及组合方式等。 （ 3）选择模具类型与结构形式 根据冲压件的形状特点、精度要求、生产批量、工厂模具加工条件、操作上的习惯、现有通用机械化自动化装置的特点等确定模具类型和结构形式。 （ 4）选择冲压设备 根据需要完成的冲压工序性质选定设备的类型，并进一步按照冲压加工所需要的变形力、变形功和零件尺寸，选定设备的吨位。 北方民族大学学士学位论文 10 第 3 章 工艺性分析及工艺方案确定 工艺性分析 尺寸精度分析 金属冲裁件的经济精度不高于 IT11 级。 对于经济精度要求高的制件 ， 外形尺寸应低于 IT10 级 ， 内形尺寸 应低于 IT9 级。 而基本尺寸为 10176 ,材料厚度 ,是故 IT12 满足设计要求。 结构工艺性分析 此工件只有切底 和落料两个工序。 工件形状简单对称 ,并且工件为无凸缘圆环件 ,形状外形均满足冲裁工艺的需求。 材料工艺性分析 材料 Q 235 钢含碳量适中综合性能好，由于强度低 ,塑性好 ,适用于制造受力不大的冲压件和拉深件 ,并有利于冲压成形和制件质量的提高 ,还具有良好的冲压成形性能 ,即有良好的抗破裂性 ,良好的贴模和定形性 ,所以具有良好的冲压性能。 工艺方案的确定 确定工艺方案的原则 由以上分析可知 ， 冲裁件具有尺寸精度要求不高 ， 板料壁厚为 4mm等特点 .为保证孔位精度。 采用导正销精定位 ， 自然漏料方式的冲裁模结构形式。 北方民族大学学士学位论文 11 工艺方案 由该工件的设计简图可知 ,该工件涉及到切料 ,成形 ,切底三种工序 ,应设计要求 ,本设计只设计成形后的切底模。 工艺方案流程图：切料――拉伸成型――切底――退料。 第 4 章 冲压工艺设计与计算 北方民族大学学士学位论文 12 排样及利用率计算 由于材料是半成品 ,因而不需要进行排样及利用率的计算 . 计 算冲裁工序力 因采用刚性卸料装置和自然漏料方式 ,只用计算冲裁力和推件力即可。 (1)计算冲裁力 由采用 Q 235 钢 ,查表 13 得 MPa350 ,由平刃冲裁时 ,冲裁力 KLtFc  K 为系数，常取 K ，  为材料抗剪强度 则KNK L tF c 0 0 53 5 041 7  KNK L tF c 7 13 5   (2)推件力包括切底和落料两个工序 . 查表 216,得 dK .取 n=3, 由式 FKtFt  可得 )( 21 FcFKtFt  = 1 3 40 4  (3)计算冲裁工序力 由于采用则性卸料装置和下出件时 ,Fx 由模具来承担 ,所以不予考虑。 则冲裁工序力为 ： F＝ Fc1Fc2+Ft=+=, 约为 946KN。 选择压力机 选用压力机的公称压力应大于冲裁工序力，即  FFp ；最大闭合高度应大于冲裁模闭合高度 5mm； 工作台面尺坟应能满足模具的正确安装。 综上所述，查表 15 可得，可选 J23125 开式可倾式曲柄压力机。 北方民族大学学士学位论文 13 冲裁压力中心计算 因 为 工件 图 形 对 称，所以落料 时 的 压 力中心在 对 称中心上。 计算凸 \凹模的刃口尺寸 确定冲裁间隙 为了保证冲裁模有一定的使用寿命，设计时的初始间隙就必须选用适中间隙范围内的最小冲裁间隙 minZ。 合理最小冲裁间隙的确定可以采用查表法。 即查《模具设计与制造》表 213 确定冲裁间隙为 Zmin=,Zmax=。 凸、凹模刃口尺寸计算 计算的刃口尺寸为冲孔刃口尺寸，采用配制加工，刃口尺寸以凸模为基准，凹模尺寸。