【文章內容簡介】 定距系統(tǒng)，配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置。所以多工 位級進模與普通沖模相比結構比較復雜，模具設計和制造技術 要求較高，同時對沖壓設備、原材料也有相應的要求，模具的成本高。此外， 級進模難以保證工件內、外形的 相 對位置。 方案二需四 副模具，但復合模模具結構復雜，制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料 時會影響沖 壓速度，操作不方便。 方案三需五副模具，采用單工序多工 位生產，沖模結構比較簡單 ， 配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置 ， 應此生產效率高，工件精度也能滿足要求。 通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產采用方案三為佳。采用多任務位專用壓力機實現(xiàn)自動沖壓。 冷沖模設計方案 汽車前照燈反射鏡 工件有落料、拉深、切邊、整形翻邊、沖定位槽及孔五個基本工序。 各個工序我們都需要設計單獨的單工序模具來滿足對制件的每一個過程的加工， 該工件 的直徑自φ 到φ 毫米，有四種不同規(guī)格， 該工件外形簡單、規(guī)則 ， 適合 沖壓加工。 模具結構也不是很復雜，同一工序的模具結構一樣就是尺寸大小不一樣。 我們現(xiàn)在確定模具為五種即： 落料模、拉 深 模、切邊模、整形 翻邊 模、 沖 定位槽及 孔 的模具 。 落料模 ：落料 沖裁是使坯料按封閉輪廓分離的工序。落料時，沖落部分為成品，而余料為廢料 。沖裁件分離面的質量主要與凸凹模間隙、刃口鋒利程度有關，同時也受模具結構、材料性能及板料厚度等因素影響。 凸凹模間隙不僅嚴重影響沖裁件的斷面質量 ， 也影響著模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。當沖裁件斷面質量要求較高時，應選取較小的間隙值。對沖裁件斷面質量無嚴 格要求時，應盡可能加大間隙，以利于提高沖模壽命。 設計落料模時，應先按落料件確定凹模刃口尺寸，取凹模作設計基準件，然后根據(jù)間隙確定凸模尺寸，即用縮小凸模刃口尺寸來保證間隙值。 拉 深 模 ： 拉深是利用模具使沖裁后得到的平板坯料變形成開口空心零件的工序。拉深件主要受 黃 石 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 10 拉應力作用。當拉應力值超過材料的強度極限時，拉深件將被拉穿成廢品。最危險部位是直壁與底部的過渡圓角處。 我們 制造這個工件主要的工序 就 是在拉深 ， 拉深材料的變形主要發(fā)生在凸緣部分，拉深變形的過程實質上是凸緣處的材料在徑向拉應力和切向壓應力的作用下產生塑性變形，凸 緣不斷收縮而轉化為筒壁的過程，這種變形程度在凸緣的最外緣為最大 。 我們的制件拉的不是很深既變形不是太大，所以我們只需要一次拉深即可滿足要求，這樣的一次 拉深模： （ 1） 模具結構簡單，使用方便，制造容易。 （ 2） 壓邊圈即起壓邊作用，又起卸料作用和板料的定位作用。 （ 3） 凸模上開有氣孔，以防止拉深件緊吸附于凸模上而造成困難。 （ 4） 模具采用倒裝式，以便在下部空間較大的位置安裝和調節(jié)壓邊裝置。 切邊模 ： 切邊就是 把拉深以后的制件 再 通過一套模具來進行再加工 ，拉深加工后的制件在外形尺寸上還沒有達到要求，通過切邊模再加工來達到要求的尺寸。 整形 翻邊 模 ： 修整是利用修整模沿沖裁件外緣或內孔刮削一薄層金屬，以切掉沖裁件上的剪裂帶和毛刺，從而提高沖裁件的尺寸精度，降低表面粗糙度。 翻邊是在帶孔的平坯料上用擴孔的方法獲得凸緣的工序。 沖 定位槽及 孔 的模具 ： 沖孔 沖裁是使坯料按封閉輪廓分離的工序。沖孔是為了獲得帶孔的沖裁件，而沖落部分是廢料。 設計沖孔模時，先按沖孔件確定凸模刃口尺寸，取凸模作設計基準件，然后根據(jù)間隙確定凹模尺寸，即用擴大凹模刃口尺寸來保證間隙值。 按工件的使用情況， 要 保證工件的技術要求。根據(jù)工藝 的 分析， 我們 知道 必需 使用孔模 會 較好 的達到要求 。工件的尺寸 我們 可以 按照沖裁的加工公差查詢 得到 。 綜上所述，我們的模具必須設計五套來分別滿足各個工序的加工之用，模具的具體設計由模具設計者完成，但是所設計的模具必須滿足要求，還要和改造后的壓力機有良好的配合效果以滿足加工制件的自動化。 沖壓力的計算 該模具采用多任務位專用壓力機實現(xiàn)自動沖壓，沖壓力的相關計算見表 。 （ 1） 各單工序模沖壓力的計算 沖裁件面積 A 222 6 9 8 0 8 mmRA ????? ?? 條料寬度 B mmB ????? 查表得，最小搭邊值 mmamma , 1 ?? ， 采用無側壓裝置條料與導料板間隙mmC 1min ? 步距 S mmS ??? 一個步距的材料利用率 ? %)(%100/ ????? BSNA? 黃 石 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 11 （ 2） 多任務位沖壓時總沖壓力的計算 落料力 NLTF b 8 4 0 6 ?????? ?? 沖孔力 NLTF b 2 6 5 ?????? ?? 注 : L—沖裁周邊長度； t—材料厚度；δ b —材料抗剪強度δ b=450MPa； K—系數(shù)。一般取 K＝ 拉深力 NK L TF b 4 7 1 94 5 5 ??????? ?? 注 : L—拉深件斷面周長； T—壞料原始厚度； δ b—材料抗剪強度δb=450MPa； K—系數(shù)。一般取 ~，取 K＝ ； 切邊力 NLTF b 6 8 1 1 94 5 9 84 ?????? ?? 翻邊力 5 8 7 ?????? ??? STDF 注 : D—翻邊后的直徑 (按中線算 )； T—材料厚度； S? —材料屈服強度，δ b=240MPa； 卸料力 NKFFFFFF XX 5 8 9)( 54321 ?????? 查表 有 ， XK = 推料力 tt nFKF ? NKnFF tt ???? NKnFF tt ???? NKnFF tt 4 7 3 60 5 4 7 1 933 ???? NKnFF tt 4 0 6 8 1 1 944 ???? NKnFF tt ???? 查表 有 ， Kt= 總沖壓力： NFFFFFFFFFFFP tttttX 3 0 0 9 75432154321 ???????????? 黃 石 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 12 壓力機的選用 總沖壓力 P=， 由 手冊 可擬選型號為 J36160 的壓力機。 該機床為通用性較廣的沖壓設備，可以進行沖載、成形、彎曲、淺拉伸、校整、冷沖壓等加工工序，對沖制各種薄板成形零件更為合適。廣泛用于汽車、拖拉機、機車車輛、船舶、電機、航空等行業(yè)。機床機身、滑塊體、移動工作臺等均系鋼板 焊接結構，造形美觀、強度好、剛性好。機床采用離合器制動器系統(tǒng)，動作靈敏、運行平穩(wěn)、噪聲低、調整維修方便、滑塊內設置了液壓過載保護裝置。機床可帶有 “T”型等各種形式的移動工作臺，縮短更換模具時間，提高生產效率。機床電氣控制系統(tǒng)采用 (PLC)編程控制系統(tǒng)。 壓力機型號為 J36160 的閉式壓力機的參數(shù)如下： 公稱壓力 /KN 1600 公稱壓力行程 滑塊行程 /mm 315 滑塊每分鐘行程次數(shù) 20 最大裝模高度 670 裝模高度調節(jié)量 /mm 250 導軌間距離 /mm 1840 工作臺尺寸 (左右前后 )/mm 1250 2022 滑塊底面尺寸 (左右前后 )/mm 1050 1980 板料厚度 130 黃 石 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 13 第四章 壓力機改裝設 計的總體方案 卷料的送進方案 壓力機上 常用的自動送料裝置有：鉤式送料裝置、輥式送料裝置、夾持式送料裝置等。目前輥式送料裝置和夾持式送料裝置已經形成了一種標準化的沖壓自動化周邊設備。 (1) 鉤式送料裝置 鉤式送料裝置是一種結構簡單、制造方便、低制造成本的自動送料裝置。各種鉤式送料裝置的共同特點是靠拉料鉤拉動工藝搭邊，實現(xiàn)自動送料。這種送料裝置只能使用在有搭邊且搭邊具有一定的強度的沖壓生產中，在拉料鉤沒有鉤住搭邊時，需靠手工送進。在級進沖壓中，鉤式送料通常與側刃、導正銷配合使用才能保證準確的送料步距。該類裝置送進誤差 約 在 177。 ，送進速度一般小于 15m/min。 (2) 輥式送料裝置 輥式送料裝置目前已經作為沖壓機械的一種附件，是在各種送料裝置中應用較廣泛的一種。這種送料裝置送料精度較高，目前，即使在 600 次 /min 的高速沖壓速度下，進給誤差也僅 在 177。 以內。若與導正銷配合使用，其送料精度可 達 177。 。 該送料裝置是依靠輥輪和坯料間的摩 擦力進行送料，它們之間的接觸面積較大，不會壓傷材料，并能起到 校平 材料的作用。輥式送料裝置的通用性較好，在一定范圍內，無論材料寬窄與厚薄，只需調整送料機構去配合模具即可使用。 輥式送料裝置分為單輥式和雙輥式，單輥式適宜于料厚大于 以上的級進沖壓，雙輥式可用于料厚小于 的級進沖壓。 (3) 夾持式送料裝置 夾持式送料裝置在多工位級進沖壓中，廣泛地用于條料、帶料和線料的自動送料。它是利用送料裝置中滑塊機構的往復運動來實現(xiàn)送料目的。夾持 式送料裝置可分為夾鉗式、夾刃式和夾滾式 ；根據(jù)驅動方法的不一樣， 還可 分為機械式、氣動式、液壓式。 綜上所述， 根據(jù)汽車前照燈反射鏡的坯料特點 ，為了達到 對卷 料的 校平 和精確送進，本方案以選擇 輥式送料裝置 為宜 。 工件的夾持方案 在機械加工過程中 ，工件會受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結構中必須設置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。 夾緊力的作用點應選在工件剛性較好的部位。將作用點夾在兩旁的兩點夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。為防止工件產生振動和變形， 黃 石 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計 論 文 14 提高定位的穩(wěn)定性和可靠性，夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 為 避免 出現(xiàn)廢品及安全生產，在每對卡爪上 可安 裝一個微動開關，當卡爪夾住工件時 ， 接通 其電路便可實現(xiàn) 連續(xù)沖壓。其微動開關是串聯(lián)的，如 果有一對卡爪未夾住工件，電路就不通，氣動離合器分離，滑塊就停止。另外在滑塊 旁 裝一行程開關 ，其線路與微動 開關并聯(lián)。當夾板張開時，微動開關斷電，而行程開關有撞塊控制它通電，保證能連續(xù)沖壓。在機床前面裝一安全柵門，當安全柵門拉下時，安全柵門下面的一個行程開關通電，才開動連續(xù)沖壓 ，這樣就保證了操作者的安全。 本方案中工件的夾持是利用壓力機滑塊的運動與氣動裝置相互配合，通過齒輪齒條 機構， 使 裝有 1 對推板和 4 對夾爪的兩個夾板同時張開和閉合，以實現(xiàn)工件的夾持。 工件的送進方案 工件夾持 是依靠夾板來完成 ， 而夾板的送進與 退回 (縱向運動 )是由行星齒輪間歇 傳動機構來完成 ， 行星齒輪間歇傳動機構是一種新型的間歇 傳動機構 ， 具有運動平穩(wěn) ， 加速度性能好 ， 沖擊小 ，定位精度高等優(yōu)點。 行星齒輪間歇 傳動機構的工作原理：太陽齒輪固定不動 ， 行星齒輪裝在轉臂上 ， 由轉臂帶動以等角速度 運動 圍繞太陽齒輪公轉 ， 同時由于齒輪嚙合 ， 行星齒輪繞本身軸線自轉。在行星齒輪上有一偏心軸 ，其中心與行星齒輪幾何中 心有一定的偏心距 。當行星齒輪繞著太陽輪公轉且繞自身軸線自轉時，偏心軸的運動可分解為兩個方向， 其中，橫向運動由于軸承在滑槽中滑動而對夾板的送進不起任何作用， 使夾板 產 生送進作用的是偏心軸的縱向運動。通過行星齒 輪和太陽輪及偏心軸之間傳動比的合理設置，可使夾板的送進運動在兩端停頓角行程范圍內基本上達到 靜止。 以便于 張開機構 有充分的時間帶動夾板張開或 閉合，將工件 夾持或松開 。 工件的送進就是依靠張開機構行和星齒輪間隙傳動機構相互配合完成的。 傳動系統(tǒng)改造方案 在 J36160 型壓力機橫梁內的傳動機構中，只有一根是轉軸。其余均為心 軸。故此轉軸經增添的兩只傳動箱來驅動 輥式送料裝置 和行星齒輪間隙傳動機構。 傳動裝置的主要作用 如下： （ 1） 改變動力機輸出的轉矩，以滿足工作機的要求； （ 2） 把動力機輸 出的運動形式轉變?yōu)楣ぷ鳈C所需的運動形式，如將旋轉運動改變?yōu)橹本€運動，或反之； （ 3） 將一個動力機的機械能傳送到數(shù)個工作機上，或將數(shù)個動力機的機械能傳送到一個工作機上； （ 4） 其他特殊作用，如有利于機器的控制、裝配、安裝、維護和安全等而設置傳動裝置。在實際機器中有多種類型傳動，通?？砂垂ぷ髟矸譃闄C械傳動、流體傳動、電力傳動和磁力傳動四大類。 機械傳動，包括螺旋傳動、摩擦輪