简易冲压模具组设计

本科论文目录摘要 IAbstract II引言 11简易冲压模具 21.1简易冲压模具的研究目的与意义 21.2冲压模具及当前形势的介绍 21.3冲压模具研究现状 21.3.1国内研究现状 21.3.2国外研究现状 31.4未来发展趋势 31.5主要研究内容 31.6本章小结 42简易模具的组成及基本原理 52.1简易模具的组成 52.2冲压模具的工作原理 52.3本章小结 63简易模具设计方案 73.1简易模具设计原则 73.2设计分析 73.2.1冲裁件工艺性分析 73.2.2模具材料的选定 83.3冲压模具总体结构设计 83.3.1挡料和导正装置 83.3.2定位装置 93.3.3卸料及退料 103.3.4模架确定 113.4本章小结 124冲压工艺与设计计算 134.1排样设计与计算 134.1.1计算拉伸深度和翻遍次数 134.1.2确定搭边值 134.1.2确定利用率 134.2冲压力计算 144.3冲裁力、压力中心、压力机的初步选定 154.3.1冲裁力 154.3.2压力中心 164.3.3计算刃口尺寸及公差 164.4本章小结 175压力机选择计算 185.1压力机运动计算 185.1.1滑块和力臂计算 185.1.2惯量计算 225.1.3齿轮强度 235.2皮带轮传动计算 275.3压力机参数确定 295.4本章小结 296模具的总体零件设计与图纸 306.1冲压零件的模型 306.2模具1整体的装配展示 306.3模具2的装配渲染图展示 306.4模具3的截面图展示 316.5本章小结 31结论 32参考文献 33致谢 34本科论文摘要本次设计是秉承着自身对于模具的一些想法进行的一篇有关模具的研究。目前国内的模具厂商很多已经走在了比较靠前的位置上，但是，就目前而言我国模具的某些方面还是不能够和国外一些国家相提并论。这些都是由于我们国家的发展现状造成的。我国目前就模具单方面看并不比国外其他的模具厂商弱的。但是，由于我国在制造模具的技术上面还是和其它国家的厂商有一定的差距的。于此同时，我国的商品产业链不断地对模具产业进行带动。这就导致了我国模具产业的发展的到了很大的提升。正因为这些产品的出现对模具的需求日益增加。模具在设计的过程中首先要考虑的就是产品的需求。只有纯在一个确定的产品，才能够针对此产品进行模具的设计，模具的设计是需要进行许多相关计算的。在本次设计中我对所提供的三维模型进行了研究，并通过这些模型进行了相关计算。进行了相关模具的设计，并确定了用什么样的压力机进行生产。通过本次的研究有了一些收获。在此非常感谢学院，学校以及各位老师给我的这次机会和悉心指导。关键词：冲压工序；冲压模具；模具工艺；模具计算；压力机选择；压力机相关计算AbstractThisdesignistakingitsownformoldsomeoftheideasinanarticleaboutmoldresearch.Atpresentdomesticmoldmanufacturersmanyhaswalkedinthefrontoftheposition,but,fornowourcountrycertainaspectsofthemoldornotcanbecomparedwithforeigncountries.Alloftheseareduetothedevelopmentofourcountry.Atpresentjustdieunilaterallyisnotweakerthantheothermoldmanufacturersabroad.But,becauseourcountryonthetechnologyofmoldmanufacturingormanufacturersandothercountrieshaveacertaingap.Atthesametime,ourcountry'scommoditychaincontinuouslytodrivedieindustry.ThisleadstothedevelopmentofdieindustryinChinatoalotofascension.Becauseoftheappearanceoftheproductsincreaseddemandformold.Thedieintheprocessofdesignthefirstthingtoconsideristhedemandoftheproduct.Onlypureoveracertainproduct,cantheproductforthedesignofthedie,thedesignofthedieistheneedformanyoftherelevantcalculation.I'minthedesignprovidedbythe3dmodelwasstudied,andrelatedcalculationbythemodel.Therelateddiedesign,anddeterminewhatthepressontotheproduction.Throughthisresearchhadsomegains.Thankyouverymuchinthisschool,theschoolandteachersgivemethisopportunityandguidance.Keywords:stampingprocess;stampingdie;dieprocess;pressselection;relevantcalculation引言模具是我国经济基础的产业，同时是制造产业的基础工艺设备，在如今这个社会中随着社会的不断发展、不断进步、经济水平的不断提高，各种各样的商品也来到的现代的社会。在这些商品当中的绝大多数商品的生产都是依赖与模具的，只不过是不同种类的模具罢了，有的是浇筑模具，有的是冲压模具。在这些模具中冲压模具是各种模具当中运用的比较广泛的一种模具了。在我国的汽车行业领域里面，冲压模具起着重要的作用。在汽车当中70%以上的零部件是需要依赖于模具的加工生产的，虽然，模具的种类会有些许不同。从此能够看出模具在汽车领域的重要性。模具现阶段在各个制造领域里面都起着重要的环，比如汽车、电子、石油开发等等，需要大规模，大批量生产的商品中有90%以上都是需要用到模具的，其他哪些没有用到的，是被各种原因所限制。直到现阶段模具做到了有着高精度，寿命长、高效的生产效率甚至模具的结构也变得复杂了。目前我国在这方面做的并不是很好，有一定的不足之处。我国各项机械发展不平衡，工艺装备落后，组织协调能力并不出众，以上这些缺点严重的影响了我国模具产业的发展。这些问题应该贝类为我国模具产业发展的首要问题随着各种产业的涌现，各种小零件小部件也逐渐走向了模具生产的环节，越来越多的厂家会去使用小型的模具。我的课题是对于简易模具组的研究及设计，但仍可能会有些许不足之处，通过将简易模具成组化，从而来提升模具的统一性。由于模具的统一化，从而对模具的生产进行改进，使用与之相适应的加工工艺来提高生产效率。1简易冲压模具1.1简易冲压模具的研究目的与意义随着社会的发展日新月异，我国模具产业得到了很大的提升。目前商品大多都依赖于模具的生产才能够快速并且低成本的进行生产的。所以模具会有新的机遇等待着我们去发现。由于市场的需求日益增大，提高模具的生产技术水平，降低模具生产成本，以及模具统一化制造的发展趋势是不可避免的。我的课题是对于简易模具组的研究及设计。通过将简易模具成组化，从而来提升模具的统一性。由于模具的统一化，从而对模具的生产进行改进，使用与之相适应的加工工艺来提高生产效率。这样做的意义是能够减少模具在加工生产的过程中出现损坏或故障所造成的损失。通过统一的制式来进行临时的替代，从而避免了维修甚至是重制所造成的时间损耗，提高了加工生产的效率。同时，因为模具组中每个模具的部分零件的统一化，所以，也就能够提高生产模具的效率。1.2冲压模具及当前形势的介绍模具当前的形势可以说是相当的严峻了，在这个发展高速的时代很多东西都是通过模具的生产来完成的这样会导致很多的产品都会依赖于模具产业，同时在很多时候都是通过模具的生产才能够降低成本，造成现在一个简单的冲压零件才几毛钱的状况。但是，有一些比较精密的零件是不能够通过简单的模具进行生产的，有的是因为精度不够，有的是因为太过于苛刻的粗糙度要求。所以现阶段应该更加的注重模具制造业的发展，但是也不能够只关注于模具制造业的发展，现在制约着中国模具产业的不是模具本身，而是生产模具的产业。在这方面我国的模具制造也是有短板的。所以，现在的模具制造业的发展状况还是相当严峻的。1.3冲压模具研究现状1.3.1国内研究现状我国在近些年出现了一些比较好的模具产业的龙头企业。在如今的国际市场上也能够占据一席之地。像中国的海尔、华威、群达行等汽车制造产业的合作伙伴，以及国盛、华富等精密零件冲压的模具厂商也是属于一流的产业。还有很多一流的制造商也能够在不同的领域发挥其自身的价值。能够起一个龙头企业应有的作用。我国的模具行业中很多的企业都得到了应有的荣誉。得到了“中国重点骨干模具企业”称号，这个称号每年都会由企业达到这个标准，这说明我国的模具产业也是在进行着飞速的发展。这就使得我国的模具有很大的提升空间，以及有很好的后起之秀，不会产生后继无力的情况。很长时间，中国的模具产业的发展是集中在南方，这就导致了发展不平衡。这样不仅能够进行技术上的交流，还可以起到一个竞争的效果。这样有助于我国新技术的研发象征着技术的革新会变得更加的快速。起到一个互相促进的作用。1.3.2国外研究现状国外目前的冲裁模具行业经过一百多年的更新迭代，到现在为止已经是非常强大的存在了，他们各项技术已经发展到了一个可以说是很强大的地步。现阶段的各种新技术在欧美的模具企业得到了广泛的应用。同时，他们的许多模具厂商在国际上也是很强大的厂商，具有一流的水平。1.4未来发展趋势未来的发展趋势首先是在(1)CAD/CAM/CAE技术。(2)高速铣削。(3)模具扫描及数字化系统。(4)电火花铣削加工。(5)提高模具标准化程度。(6)优质材料及先进表面处理技术。(7)模具研磨抛光将自动化、智能化。(8)模具自动加工系统的发展。1.5主要研究内容本次课题主要设计一套简易冲压模具组。是对于简易模具组的研究及设计。通过将简易模具成组化，从而来提升模具的统一性。由于模具的统一化，从而对模具的生产进行改进，使用与之相适应的加工工艺来提高生产效率。通过工件确定冲压工艺方案及加工工序。通过工件确定拉伸的深度和翻边次数，通过计算取得搭边值。通过料片确定排样图。利用率计算。计算各工序冲压力等。本次的设计和学习，可以完成一套明确的简易冲压模设计，包括用UG设计的三维图和CAD绘制的二维图纸一套。1.6本章小结本章主要论述了简易模具的重要意义。并且，能够获得冲压模具在国内外目前研究的现状。能够起到一个初步的了解的目的。并能够对模具现阶段的发展情况做出一定的判断。同时能够完美的体现出本课题研究的目的。2简易模具的组成及基本原理2.1简易模具的组成简易模具由以下部件组成[1]：1、下模座2、上模座3、导柱4、凸模5、凸模固定板6、导套7、凹模固定板8、凹模9、定位销10、导向销11、垫板12、弹簧13、卸料板等等图2.1模具组成2.2冲压模具的工作原理冲压模具是在室温下进行的，通过压力机固定模板进行上下往复运动。这样就能够和下模板上的凹模或凸模进行配合。同时能够给予有效的压力。通过巨大的压力作用在凸模和凹模刃口上。利用刃口的剪力来进行材料的剪裁。之后，材料会由于摩檫力等原因卡在凹模里里面。这个时候就需要进行打料，如果是反模，则需要通过预先放在凹模洞口的弹簧卸料器来进行打料。如果是正模，可以通过固定在压力机上面的打料器进行刚性打料。在用这个打料器的时候需要进行连接上模板上的打料装置，才能实现应有的效果。然而，废料则有可能卡在凸模的外面。如果是正模，则需要通过预先放在凹模洞口的弹簧卸料器来进行打料。如果是反模，可以通过固定在压力机上面的打料器进行刚性打料。然后再输送条料进行下一次的加工。[2]图2.2模具工作原理解析2.3本章小结本章主要写了模具的组成以及冲压模具的基本原理。能够了解其各项的组成部分，能够初步理解模具的工作原理以及工作过程。3简易模具设计方案3.1简易模具设计原则在设计模具的时候是需要进行结构的设计，使用寿命的考虑。所以，在设计的时候要尽量提高模具的使用寿命，结构能简单就简单不需要很复杂，操作的时候要遵循安全为唯一宗旨，在安全的基础之上也要考虑简单原则，要操作方便，减少不必要的工序。节省生产所需要的材料，提高经济效益。要做到适合加工生产，下面这种方案最适合。[3]1)不能够在使用的时候让操作人员存在不可靠，不安全的感觉。2)在模具的调试过程、安装过程、修理过程、搬运过程要保证方便且安全。不能够因为模具的结构产生意外事故。[4]3)材料在满足安全的前提下选择经济实惠，模具不应该出现与其性能不相关的外部凸起。导柱导套应该远离操作者。模具的压力中心因该在中心线上，起导向、定位作用的装置应该使操作者能够看清楚。4)在模具设计的时候，应该考虑安装的时候所需要的相关装置安装的位置，方便使用机械化或者自动化装置代替手工操作。5)顶料杆和打料器以及卸料板等相关结构必须可靠。3.2设计分析3.2.1冲裁件工艺性分析1）方案选择（1）落料模具、冲孔模具、拉深模具、翻边单工序生产。（2）落料模具、冲孔复合模，拉深模具、翻边复合模具生产。（3）落料模具、冲孔连续进行采用级进模生产，拉深模具、翻边复合模具生产。（4）落料模具、冲孔模具、拉深模具、翻边模具生产。[5]方案一：结构非常简单，但是需要四道工序才能够完成零件的加工生产，这样会出现一个问题，那就是成本高。方案二：这道工艺的加工工序进行了减少，能够有效的节省加工时所需要的时间，制造精度也变高了，其成本也做到了相应的减少，并且还提高了生产率。方案三：它是在方案二的基础上进行的改进，但是却在方案二上提高了加工成本，这样就产生了一种不经济实惠的现象，在小型的简易模具中并不适用。方案四：其在方案二的原样上进行更改，这样虽然没有减少加工工序。但是生产效率上会相较于之前的设计方案变得更加的高。这样做还能够起到一个节省加工时间的目的，制造精度高，又提高了劳动生产率。综合分析，采用方案4。2）各加工工序次数的确定[6]根据工件的形状和尺寸及极限变形程度可进行以下决定：落料、冲孔、拉深、翻边各一次。3）加工顺序决定的原则[7]（1）因为，如果在成型之后进行孔的加工会变得非常麻烦，如果要是零件的外形比较复杂的话，甚至需要进行胎的制作，会使成本变得非常高。（2）如果要是这个空的位置或者外形会受到之后的某一序加工影响的话，这样就需要在此工序之后进行加工。（3）如果在一个工件上有多个孔的时候，如果两个空靠的比较要一起出来。如果不能满足同时冲孔的条件的话，先大后小。或者最后冲孔把误差减少到最小，以及尺寸精度提高到最大。[8]4）最终确定为此方案。3.2.2模具材料的选定模具材料的选用上我们遵循着模具材料的选取原则。因为其要进行长期的，高强度剧烈的工作环境。决定了其材质必须要有的几种属性硬度、强度、耐磨性。[9]Cr12MoV其特性主要是高强度、高耐磨性、高硬度都成了它的属性。甚至，它还有适当韧性，不是非常脆的属性也正是我选用他的关键点。既然其有这么多的属性都符合模具材质的要求，所以在此次的模具设计中的材料选择中选用Cr12MoV。[10]3.3冲压模具总体结构设计3.3.1挡料和导正装置材料需要一个导向来完成精准定位。这样就需要一组导料销或者导料板进行导正。导料装置不仅可用于与人工的送料，同时也可以用于自动进给的复合模中的自动送料。由于本次课题是针对简易的冲压模具进行设计。所以，在最简易的情况下，选用最合理导向装置落料模具采用的是需要定位的以及保持一个平行输送的简易装置，所以落料模具在这里拆用导向销。挡料装置在落料的单工序或复合模中，作用是要保证搭边值的一致性。根据不同模具的结构形式不同，其结构形式如图4.2所示。经过查找《misum标准件》获得：挡料销A15×8×3JB/T7646.1-1994，材料为Q235；导料销A15×8×6JB/T7646.2-1994，材料为Q235。图3.1挡料销3.3.2定位装置在模具的运行过程当中定位装置是必不可少的一个装置，它能够保证在冲压的工程当中能够使其完成理想的排样去进行冲压。这样保证了零件的形状不会发生和预先设置的搭边值相互违背。同时，也能够更加完美的按照预先设计好的排样来落料。能够保证模具内的位置正确。常用的定位装置有定位销和定位板两种类型。定位销是需要沿着工件外形进行布置的。[11]经过查找《misum标准件》获得如图3.2所示。图3.2销3.3.3卸料及退料1）卸料板尺寸卸料在模具当中是不可缺少的一点。选用的时候要根据凹模的边界以及模具的具体的结构来进行相关设计或者选择。本次的设计中卸料板为方形的且内部为不规则形状，尺寸为240×256×20，又因为卸料板与凸模的单边间隙一般为0.1～0.5mm，在此取0.5mm，那么卸料板中间孔的面积约为6500平方毫米，材料选用Q345。形状如图3.1所示。[12]图3.3卸料板2）卸料的选择经过查相关数据最终确定选用M10的卸料螺钉，热处理硬度为35~40HRC[13]。但由于长度过长，属于细长杆，需进行校核。由于总的受力分别作用在6个螺杆上，那么QUOTEF=Px4=52378.204=13094.55NF=Px6对于每一根杆，QUOTEL≤270dF=270×813094.55151mmL≤270dF经过计算满足需求。3）卸料弹簧它是将冲压之后的工件肥料冲凹模或凸模上面顶下来，所需要的力量并不是很大。然而，有时候会因为一些特殊的情况，会设计一些反模，这个弹簧卸料装置的作用就变成了成品零件或者是半成品零件。这个时候就需要有足够的力量，并且在能够顶出零件的同时还能够不损伤零件这个时候所需要的力量就会涉及到大量的计算。本文所采用的是正模，由于成型高度不是很高。选用卸料螺栓进行稍微的固定。选用的标准件，在模具当中均采用这种方式进行卸料。根据模具的结构可以放置8个弹簧，则每一个弹簧所承受的卸料力就会变得少一些。预计压力QUOTEF0≥52.38/4F0≥32.38/4，取8.729KN。取凸凹模刃磨量为6mm，则弹簧工作的时候的压缩量为：h+h‘=（t+1图3.4卸料弹簧3.3.4模架确定经过在《冲压工艺及冲模设计》中的查询确定，模具用导向平稳的对立导柱模架。导柱和导套之间采用间隙配合H7h6[1图3.5导柱导套实例3.4本章小结本章主要对模具设计进行了简要的分析并确定设计方案。通过对模具的设计分析，精度分析，材料的选择。从而确定模具的基本结构。再通过对模具的定位装置、卸料装置、以及导正装置进行细节分析及计算。4冲压工艺与设计计算4.1排样设计与计算4.1.1计算拉伸深度和翻遍次数零件的翻边系数经过查表得：[16]Kl=0.52根据《冲压工艺与模具设计》查表得Kl=0.52，于是K>Kl，一次翻边就能够成形。又因为它的拉深为四周整体拉深，那么就4.1.2确定搭边值1）比较软的零件和比较脆的材料其搭边值应该取的大一些，比较硬的材料的搭边值可以适当的取的小一些。2）形状复杂大，形状简单的小。尺寸大的要大些，尺寸小的要小些。3）材料厚度的影响：比较厚的材料的搭边值要大，反之则要小。卸料方式：弹性卸料比刚性卸料搭边值小一些。综上所述，根据《冲压工艺与模具设计》确定其搭边值：前后：a1=9.6mm两边：a=4.8mm料体的宽度：B≈169mm4.1.2确定利用率1）利用率合理的利用材料就成了一个重要的问题。冲裁件的排版过程叫做排样。合理的排样，能够充分的利用现有的材料是有重大意义的，能够最大限度的来提升材料的利用率。在排样的经济计算中排样的利用率K表示为：[17]K=nsA0×100零件搭边值：a1=9.6mm；两侧搭边值：a=4mm。As=πr2=π×952一块板料上冲10个，那么取n=10；则利用率：K=83.5%(4-4)2）确定排样图根据搭边值，那么排样图如图2.4所示：图4.1排样图4.2冲压力计算1）裁剪力我们需要计算裁剪力公式为：[18]P0=δLt(4-5)本次设计中，冲裁力包括：落料力、冲孔力、拉深力、翻边力。一般K取1.3，那么落料：P冲孔：P拉深：P翻边：P其中d——拉深毛坯的直径，mmK——修正系数K1——Dm——翻边后竖边的中径，d0——毛坯上圆孔的初始直径，σs——材料屈服点，2）卸料力把卡在凸模上的材料打下来的力叫卸料力，公式如下：[19]PX=KXPl式中Px——卸料力（KN）；Kx——卸料力系数，查表取0.05；Pl——落料力（KN则P3）卸件力把卡在凹模上的零件打下来的力叫卸件力。公式如下：PT=nKTPl式中KT经过查表为0.055P4）顶料力把卡在凹模上的材料打下来的力顶料力。公式如下：PD=KD式中PD—顶料力（KNKD—顶料力系数，查表取0.06PD则根据式2.6得出，总的冲压工艺力为：F则压力为F=2100.3KN。4.3冲裁力、压力中心、压力机的初步选定4.3.1冲裁力因为C=528.892τ=186Mpa，t=0.3mm,取K=1.3,则根据式F=KLtτ，F=1.3×528.892×0.3×186=38366N(4-9)卸料力:查表2.10,取Kx=0.5,则Fx=K×F=0.5×38366=19183N(4-10)故n=h/t=6/0.3=20,查表2.10,取KT=0.065，则FT=nKTF=205×0.065×38366=511226.9N(4-11)顶件力：查表2.10得KD=0.08,则FD=0.08×38366=3069.28N(4-12)由于采用固定卸料和上出件方式,所以F∑=F+FT+FD=38366+511226+3069=33532N(4-13)由式3-23应选取的压力机公称压力为:P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)×33532=552661N(4-14)闭合高度在：346mm~500mm之间，确定压力机为15吨。4.3.2压力中心首先定X=0L1=30mm,L2=28mm,L3=10mm,L4=16mm,L5=13mm,L6=14mm,Y1=0,Y2=30,Y3=28,Y4=20,Y5=12,Y6=28根据排样得：Y0=J2cosαcos2max=(28×30×28+16×20+13×12+14×28)/（30+28+20+12+28)=13.53压力中心为G(0,13.53)4.3.3计算刃口尺寸及公差由材料厚度可得Zmin=0.03mm,Zmax=0.05mm1）落料凹模磨损后变大：A1=60-0.120,2=28-0.0840,=14-0.070，=由表可得磨损系数X=0.5所以:=(max-x△)0+Δ/4=(60-0.5×0.12)0+0.12/4=(max-x△)0+Δ/4=(28-0.5×0.084)0+0.084/4=(max-x△)0+Δ/4=(14-0.5×0.07)0+0.07/4=(max-x△)0+Δ/4=(10-0.5×0.07)0+0.07/4由于,间隙值为0.32～0.400mm.2）磨损变小:=2.5±0.05,=(min+1)-Δ/40=(3.2+0.5×0.05)-0.012503）凸凹模磨损后不变的尺寸=3.2±0.1,=18±0.1,查表得公式:=(±Δ/4),所以:=(±Δ/4)Δ/8=3.2±0.05=(Cmin±Δ/4)=18±0.05凸凹落料部分尺寸：13-0.0840，600+0.12，280查表得公式：=(-Δ/4-)0-△/4(4-16)所以：4.4本章小结本章主要讲解了模具的拉伸翻边次数的确认，并且通过查表等方式确定零件的搭边值，同时确定其拉伸深度。冲裁力、压力中心以及压力机的基础参数进行计算以及分析。5压力机选择计算5.1压力机运动计算5.1.1滑块和力臂计算图5.1压力机机构示意图[20]1）滑块行程和转角关系滑块行程S由下式求得S=R[(1-cosα)+λ4式中：R—曲轴半径R=250mmα—曲轴转角0-360度L—连杆长度L=1050mmλ—连杆系数λ=RL=250在不同α值求得S值列于表5.1：表5.1曲轴转角α和求出来的值S关系表单位（毫米）当发生公称力时，曲轴转角由下式求得：cosαp=R式中：Sp—S代入得cosαp=2502）滑块速度与转角的关系V=ω⋅R(sinα+式中V—滑块的速度ω—曲柄等速旋转时的角速度ω=π⋅n30=0.105nω=0.105n=0.105×10=1.05弧度/秒(ω⋅R=1.05×250=262.5毫米/秒根据上式可列下表：表5.2曲轴转角α和求出来的值V关系表单位（毫米/秒）3）滑块的加速度与曲转角的关系J=-ω2⋅R(α—曲柄旋转角度0-360度ω—曲柄等速旋转时的角速度，ω=π⋅n30=0.105nn—滑块每分钟行程次数10次/分J—滑块加速度米/秒2\表5.3曲轴转角α和求出来的值J关系表由上式可知：当α＝0度和α＝180度时具有最大加速度ＪｍａｘJ2cosαcos2max＝－1.0472×1.0472×250×（1+0.238）＝-339.4m/s24）曲柄上最大扭矩的计算摩擦力臂的计算M=p(mt+mμ式中：p—公称压力p=630000kgmμ—mμ=μ21+λ=0.03×[(1+0.238)×0.86+0.238×0.15+0.26]

μ—摩擦系数，μ＝0.06dA—曲轴颈直径，ddB—球头直径，dd0—曲轴支承颈直径，dmt—理想力臂mt=Rsinα+=0.088227将以上数值代入上式：曲轴传递的扭矩：Mk=P=630000×=81270表5.4曲轴转角α和力臂m关系表对双点压力机，每个齿轮承受的扭矩为总扭矩的５／８＝０．６２５每个齿轮承受的扭矩Ｍ单单个曲轴传递的扭矩：M单=5pg8mt=5）传动轴上的扭距Mc=MK取6）离合器轴的扭距ML=7）允许载荷最大扭距MK=Pg⋅mK在死点13mm公称力P=PPg=MKmk(5-19)5.1.2惯量计算1）行程计算：E=PgS==52500×[0.24832-0.02530+0.12815]2）主电机功率的确定NH=K2nNH=K2n取主电机NH=75KW3）离合器消耗的功E从=2AH=2×3730=7460kgf.mEi=AηnTk取Ei=25000kgf.m4）电机恢复时间的计算tA=60Ei5）飞轮所需转动惯量的计算J=2EW2K3=2×18400式中：ω—飞轮轴的角速度ω=πnL30=K3—飞轮的速度系数，受电机临界的转差率影响。K3=SK(2对通用的异步电动机,SK一般为0.08-0.12，故S对线绕式异步电机，在转子电路中串入电阻，故K3高转差率电机，SK值一般不小于0.3，故取K35.1.3齿轮强度1）如果在设计的时候，齿轮的齿数，两个曲柄的中心位置，各个齿轮的位置产生错误，就会导致齿轮不能够完美的啮合在一起。就有可能发生齿顶挥着齿顶的情况发生。所以，必须要设定好偏心齿轮的位置低速传动参数：m=22,z小=17，Z大=86，A=1149.71两偏心轮同心旋转。图5.2齿轮啮合机构图设K2=Z大-α180（Z大+Z小）由于Z大是一个整数，因此，在此压力机中的两个偏心齿轮是否能够进行同步主要的因素还是得取决与第二项α180（Z大+Z小）是不是整数或者能够被0.5m=sin-1B2A滑块要进行悬挂的布置方式，B滑块导轨左右尺寸的3/5左右即B=2014.03sinα=B2Aα=61.347m=61.347180(Z大取整m=35故：B=2Asin180mZ大+2）低速齿轮强度核算σ=6.37K.M单m2式中：M单—每个偏心齿轮承受的扭矩M单m—齿轮模数m=22mmZ大—大齿轮的齿数Z大K—载荷系数K=K1.K2.K1--载荷集中系数当Bd1K2—动载荷系数当齿轮的线速度V=πdn60K3—当量载荷系数K3=0.8K=Kσ大=6.37K.M单m==17.29kgf/mσ小=σy大y小齿轮材料40Cr调质[σ]=2400-3400kgf/cm2大齿轮材料ZG45[σ]=2560kgf/cm23）低速副接触应力核算σj=C.C1mz式中：M2—大齿轮扭矩（kg.cm）M2Mn—齿轮模数（cm）Mn=2.2cmB—齿轮宽度（mm）B=23cmK—载荷系数。K=i—低速副传动比i=5.06σj=C.C1==[σj]=12600kgf/cm24）高速副齿轮弯曲应力的核算σ=4.13K.Mc式中：Mc—中间轴上的扭矩MC=MiMn—齿轮模数Mn=14mmz大—大齿轮的齿数z=123K—载荷系数K=K1--载荷集中系数当Bd1K2—动载荷系数，当齿轮的线速度V=πdnK2=1.1K3—当量载荷系数，对闭式双点压力机不是长期满载工作K3=0.8K=K1.K2σ大=4.13K.M=6.456kgf/mσ小=σ大高速副齿轮强度比较富裕，安全系数比较大tgαon=tgαα5.2皮带轮传动计算1）电机功率75KW，转速n=1395r/min小皮带轮直径：D小大皮带轮直径：D大皮带轮传动比：i两班制，起动负荷为正常负荷的1.25倍。2）选择三角皮带：类型为D。3）飞轮转速n飞=ni4）飞轮轮缘线速v=πDn飞600005）根据实际尺寸，确定中心距为1200mm6）计算皮带长度l=2a0+π2D=2×=取周长5000mm7）小带轮包角α=180o+Dα＞120O8）皮带扰曲次数μ=vLP=9）皮带根数Z≥Pd（P式中：Pd—计算功率PdKa—工况系数Ka=1.2PdKl—带长修正系数Kl=0.96Z≥Pd（P取皮带根数为5根10）单根皮带的初张紧力F0F0=500×pdvZ（式中：q—单位长度质量q=0.6Pd—计算功率PKa—包角修正系数KaF0=500×pd=500=1042N11）作用在轴上的力[21]F≈2ZF0Sin(α/2)=2×5×1042×sin(135.75/2)=9653N(5-53)5.3压力机参数确定表5.5压力机参数表序号名称单位技术参数1公称力kN63002公称力行程mm133滑块行程mm10004滑块行程次数min-1105最大装模高度mm6006滑块底面尺寸（左右×前后）mm1300×8007工作台面尺寸（左右×前后）mm1450×8008滑块打料行程mm1009电动机功率kW7510转速r/min13955.4本章小结本章主要讲述的是对压力机的计算，从而确定压力机的选择什么类型的最适合用于本次的所制作的模具。通过进行电动机功率、齿轮啮合滑块的最大行程、来确定压力机是否可以使用。6模具的总体零件设计与图纸6.1冲压零件的模型基于UG进行零件的建模，如下图6.1、6.2所示。[22]图6.1冲压零件1示意图图6.2冲压零件示2意图6.2模具1整体的装配展示如下图6.2所示，冲压模具的整机装配是通过三维建模后经过各部分的装配完成的，装配过程有序紧密，尺寸配合准确无误。图6.3螺杆机整机装配示意图6.3模具2的装配渲染图展示我所设计的装配渲染图是用UG进行渲染，该软件有良好的渲染效果，色彩清晰透亮，有极好的观赏性。在制作渲染图的时候我对整体图进行了渲染，如下图6.4所示。图6.4模具整机渲染示意图6.4模具3的截面图展示截面图的设计目的是为了能够更加直观的观察内部结构和零部件的安装方式，让人能够在不深入了解的情况下直观地看出内部构造，如图6.5所示。[23]图6.5模具截面图6.5本章小结本章主要讲述了冲压零件的展示，模具整体及其剖视图的展示。从而展现出模具的整体结构。以及在现实生活中的样子，同时，也通过剖视图展现了模具中的内部构造部分。结论本文主要针现有三维模型进行了研究，并通过这些模型进行了相关计算，从而进行模具设计细节的确定。通过查阅相关书籍，获得相关资料进行模具凹凸模材料的确定。最后通过进行模具的相关计算得出模具的基本参数，以及对压力机的选择进行了一系列的计算，并确定了用什么样的压力机进行生产。通过本次的研究有了一些收获。在这个项目的整个过程中，我发现我得到了很好的锻炼，模具的知识掌握的更加的娴熟，让我对以后的工作产生了更强的信心，让我认识到了很多事情是能够独立去完成的。同时，也让我认识到了机械这个行业的伟大，认识到了机械这个行业里面需要学的东西还有很多。最重要的是有些东西学了不等于会用，只有学会用了，那才是真的学会了。参考文献[1]王树勋.典型模具结构图册[M].广州：华南理工大学出版社，2005

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[22]陈炎嗣.多工位级进模设计手册[M].北京：化学工业出版社，2012

[23]张广礼.UG18基础教程[M].北京：清华大学出版社，2012

致谢直到今天我的论文终于完成了，在这里首先我要感谢的是我的指导老师张修路和王伟俊两位老师。谢谢你们的耐心指导，一点一点的发现我每一处错误。在我迷茫的时候给我一盏引路灯，在我要放弃的时候给了我很大的帮助。可以说没有你们我可能做到一半就放弃这个课题了。通过你们的点播，指导让我找回了正确的方向。你们每一次的答案，都会让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”感觉。在这个论文完成的时刻，可以说我的大学生活也就此画上了句号，也可以说我马上就要离开这个校园了，虽然，今年这最后一次学校也没有回成，下一次回学校还不知道会是什么时候。但是，我还是要借此机会向多有教过我的老师们表示我的感谢，谢谢你们的教导，成就了如今的我。可以说没有你们的大学生活是不完整的，再次的谢谢你们！！！在这个论文的完成阶段，我的心情无法平静，经过6个月的努力，终于完成了如今的毕业项目。在这个过程当中有很多的老师，同学、朋友给了我无数的帮助。最后，再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友，以及在此设计中被我观摩的引用的给位书籍作者们。

论文的研究方法和手段有哪些

（1）调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。一般是通过书面或口头回答问题的方式获得大量数据，进而对调查中收集的大量数据进行分析、比较、总结归纳，为人们提供规律性的知识。

（一）典型例子

调查法中最典型的例子是问卷调查法。它是通过书面提问收集信息的一种方法，即调查人员编制调查项目表，分发或邮寄给相关人员，询问答案，然后收集、整理、统计和研究。

（二）研究步骤

1.确定调查课题

确定题目时要注意选题是否具有研究的必要性和可能性，同时要注意选题切忌太大，也要避免无意义的重复劳动。

2.制定调查计划

要明确调查课题、调查目的、调查对象、调查范围、调查手段、调查步骤、时间安排。

3.收集材料

收集材料时要尽可能保持材料的客观性，尽可能采取多种手段或途径。

4.整理材料

将收集到的材料进行整理，以便后续总结归纳、形成结论。

5.总结研究

对整理完的材料进行分析、总结、归纳，得出一般性的结论。

（三）特点

调查法相对其他研究方法来说较为耗时耗力，但也有其优势，即获得的一手资料信息真实具体，能够对研究对象有更加准确、清晰的认识。

（2）观察法

观察法是指人们有目的、有计划地通过感官和辅助仪器，对处于自然状态下的客观事物进行系统考察，从而获取经验事实的一种科学研究方法。

（一）典型例子

皮亚杰的儿童认知发展理论就是通过观察法提炼总结出来的；儿童心理学创始人——普莱尔，也是在一次次地使用观察法后，提出了儿童心理学领域中的诸多理论。

（二）研究步骤

1.明确观察对象

在选择和确定研究问题的基础上确定观察者与观察对象。

2.制定观察计划

在观察计划中要规定明确的观察目的、重点、范围以及要搜集的材料。

3.做好观察准备

观察准备是否充分，往往影响观察的成败。

4.做好记录

在观察过程中要时时记录，不放掉任何一个关键信息。

（三）特点

观察法具有拓展人们的感性知识、启发思想等优点，但是由于其强调研究要在自然环境下进行，且不允许掺杂个人的偏见，确为实际操作带来了一定困难。

（3）实验法

实验法是指经过精心设计，在高度控制的条件下，通过操纵某些因素，从而发现变量间因果关系以验证预定假设的研究方法。核心在于对所要研究的对象在条件方面加以适当的控制，排除自然状态下无关因素的干扰。

（一）典型例子

采取实验法的一个典