厚板氣動(dòng)倍力增壓壓機(jī)設(shè)計(jì)答辯

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,題目：厚板氣動(dòng)倍力增壓壓機(jī)設(shè)計(jì),-,模具設(shè)計(jì),答辯人：,XXX,指導(dǎo)老師：,XXX,目 錄,摘 要,0 引言,1課題背景 1.1 課題的來源及意義 1.2 增壓機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介 1.3 增壓的概念 1.4 增壓機(jī)構(gòu)的定義及設(shè)備的組,2.研究范圍 2.1增壓機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)向,3.設(shè)計(jì)方案的分析確定 3.1設(shè)計(jì)任務(wù),4.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1板厚設(shè)計(jì)及校核 4.2增力桿的校核 4.3支柱厚度（直徑）校核計(jì)算 4.4氣壓缸的選,5.工藝性分析 5.1.材料分析 5.2.沖裁工藝方案的擬定 5.3.落料凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方式 5.4.凸模結(jié)構(gòu)形式 5.5.凸模固定方式 5.6.定位方式 5.7.擋料板,5.8.卸料裝置 5.9.凸、凹模的刃口尺寸確定,6.排樣設(shè)計(jì)及材料利用率計(jì)算 6.1.排樣,7.沖壓力的計(jì)算,7.1.校核計(jì)算 7.2.壓力中心的確定,8.凹模設(shè)計(jì) 9.固定板、卸料板、墊板外形尺寸確定,10.凹?；蛲鼓ＴO(shè)計(jì)（長(zhǎng)度確定、強(qiáng)度、剛度校核）10.1.凸模長(zhǎng)度的確定,謝 辭,參 考 文 獻(xiàn),摘 要,模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。

在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中,許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),在很大程度上依賴于模具制造技術(shù),特別是在汽車、輕工、電子和航天等行業(yè)中尤顯重要模具制造能力的強(qiáng)弱和模具制造水平的高低,已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多部門的發(fā)展模具可分為很多種，有塑料模具、沖壓模具，還有拉深模具等等針對(duì)拉深工藝中，拉深制件不易成型，拉深制件質(zhì)量不易提高，拉深表面容易破裂等等問題，采用旋轉(zhuǎn)拉深的新工藝來提高拉深件的質(zhì)量拉深模的結(jié)構(gòu)組成為：凹模部分，凸模部分，壓邊圈部分，支撐部分，固定部分，推出機(jī)構(gòu)本文主要通過對(duì)拉深模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析并優(yōu)化的過程，通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生壓邊力，通過UG軟件設(shè)計(jì)出整套模具的各個(gè)組成機(jī)構(gòu)，以及對(duì)模具相關(guān)尺寸的計(jì)算包括對(duì)凸模尺寸計(jì)算，凹模的尺寸計(jì)算，壓邊圈的尺寸計(jì)算，回轉(zhuǎn)支承尺寸的計(jì)算設(shè)計(jì)出整套合格的模具，完成模具的三維造型關(guān)鍵詞：拉深模，UG，旋轉(zhuǎn),厚板氣動(dòng)倍力增壓壓機(jī)設(shè)計(jì),-,設(shè)計(jì),王 悅,164408221,0 引言,拉深是利用拉深模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件加工成其他形狀空心件的一種加工方法拉深也稱為拉延其變形過程是：隨著凸模的下行，留在凹模端面上的毛坯外徑不斷縮小，圓形毛坯逐漸被拉進(jìn)凸模與凹模間的間隙中形成直壁，而處于凸模底面下的材料則成為拉伸件的底，當(dāng)板料全部拉入凸凹模間隙時(shí)，拉伸過程結(jié)束，平板毛坯就變成具有一定的直徑和高度的開口空心件。

與沖裁工序相比，拉深凸模和凹模的工作部分不應(yīng)有鋒利的刃口，而應(yīng)有一定的圓角，凸模與凹模制件的單邊間隙稍大于料厚用拉深工藝可以成形圓筒形、階梯型、球形、錐形、拋物線形等旋轉(zhuǎn)體零件，也可成形盒形等非旋轉(zhuǎn)體零件，若將拉深與其他成形工藝（如脹形、翻邊）復(fù)合，則可加工出形狀非常復(fù)雜的零件，如汽車車門因此拉深的應(yīng)用非常廣泛，時(shí)冷沖壓的基本成形工序之一目前模具行業(yè)在設(shè)計(jì)拉深模時(shí)，大部分是采用固定凹模或者凸模和彈性元件加載的壓邊圈，在設(shè)計(jì)并加工出整個(gè)模具之后進(jìn)行試模，產(chǎn)品質(zhì)量不是很好，拉深的板料所需要的壓邊力和板厚都是確定的，一旦設(shè)計(jì)或加工出現(xiàn)問題就會(huì)延長(zhǎng)試模時(shí)間為此，將壓邊力設(shè)計(jì)成液壓調(diào)節(jié)式可拉深各種不同厚度的板料，將凸模和凹模旋轉(zhuǎn)可降低拉深系數(shù)，提高拉深質(zhì)量目前拉深模具設(shè)計(jì)中存在以下問題：一是板厚不能夠有差異，只能加工一種厚度的板材；二是在沖壓的質(zhì)量不是很好為此，提出了以下方案：（1）采用壓邊力液壓調(diào)節(jié)式的壓邊圈（2）采用凹模鑲塊，并使凸模和凹模同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)降低拉深系數(shù)，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量1課題背景,1.1 課題的來源及意義,力大小的變化一直在工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，許多行業(yè)（如汽車，航空航天等）需要一種力隨著某種機(jī)構(gòu)的變化改變力的大小，以達(dá)到我們所需要的力和其他特殊要求的力。

本課題所涉及的增壓機(jī)構(gòu)可以很好解決這一問題1.2.,增壓機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)介,如圖,1.1,兩根不同直徑的剛管在受相同力的情況下，其撓度變化是一樣的，由此在相同作用情況下，我們可以用同等重的材料制造出更多的我們所需要的材料圖,1.1,1.3.,增壓的概念,增壓是指針對(duì)自然進(jìn)氣引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會(huì)出現(xiàn)進(jìn)氣效率低落的問題，從最基本的關(guān)鍵點(diǎn)著手，也就是想辦法提升進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進(jìn)氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進(jìn)氣壓力增加的結(jié)果，讓每次氣門開啟時(shí)間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對(duì)增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強(qiáng)大1.4.,增壓機(jī)構(gòu)的定義及設(shè)備的組成,（,1,）增壓機(jī)構(gòu)的定義,1)所謂增壓機(jī)構(gòu)，就是利用杠桿的原理，力臂的比例不同，使得產(chǎn)生的力也不同，為完成全部的生產(chǎn)工藝過程，還必須有一系列的輔助工序，如：加熱，運(yùn)輸，矯正，剪切，包裝等，故它還有廣義的定義廣義的定義,增壓機(jī)就是使你施加的力變大2,）增壓機(jī)構(gòu)設(shè)備的組成,增壓機(jī)構(gòu)設(shè)備的組成可以分為兩大類：主要設(shè)備和輔助設(shè)備主要設(shè)備,直接使軋件產(chǎn)生塑性變形的設(shè)備稱為主要設(shè)備，也稱為主機(jī)列它包括：工作機(jī)座（軋輥，軸承，軋輥調(diào)整裝置，導(dǎo)位裝置及機(jī)架等），萬向或梅花接軸，齒輪機(jī)座，減速器，主聯(lián)軸節(jié)，主電機(jī)等。

輔助設(shè)備,是指主機(jī)列外的各種設(shè)備，它用于完成一系列輔助工序輔助設(shè)備種類繁多，車間機(jī)械化程度越高，輔助設(shè)備所占據(jù)的整個(gè)車間機(jī)械設(shè)備總重比例也越大有時(shí)達(dá)主要設(shè)備的,3,到,4,倍，如,1000,初軋機(jī)，其設(shè)備總重,4400,噸，其中主要設(shè)備重,1000,噸左右3）增壓機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu),主要包括：機(jī)架，上下工作輥及軸承座，液壓缸等工作輥分別安裝在上下兩個(gè)工作輥的軸承座上，通過氣壓缸的傳力，使得所施加的力按倍數(shù)增大，從而達(dá)到我們理想的運(yùn)作原理整個(gè)增壓機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖,1.2,所示,圖,1.2,增壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖,2.,研究范圍,2.1,增壓機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)向,這也和增壓設(shè)備制造水平有關(guān)的重型機(jī)器制造，電機(jī)制造，計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制以及液壓系統(tǒng)等科學(xué)技術(shù)發(fā)展有密切關(guān)系1,）大型化方面,增大鋼錠或帶眷重量過去的初軋機(jī)錠一般為,10,20,噸，現(xiàn)在已經(jīng)加大到,40,50,噸熱連軋的最大帶卷和坯料重量已經(jīng)由,15,噸增到,45,噸冷連軋卷重達(dá),60,噸，線材盤重已達(dá),2,4,噸2,）高速化方面,軋鋼設(shè)備高速化是機(jī)械制造和自動(dòng)控制技術(shù)水平不斷提高的結(jié)果另外，軋鋼設(shè)備結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)以適應(yīng)高速化需要也是一個(gè)重要的方面。

3,）連續(xù)化方面,除寬帶鋼熱連軋機(jī)，冷連軋機(jī)及中小型，線材連軋機(jī)外，尚發(fā)展了寬邊工字鋼連軋機(jī)，無縫鋼管連軋機(jī)，連續(xù)焊管軋機(jī)及圓，方坯連軋機(jī)等全連續(xù)式冷軋機(jī)實(shí)現(xiàn)了無頭軋制，最近十幾年來已經(jīng)在生產(chǎn)上應(yīng)用它能進(jìn)一步提高冷連軋機(jī)產(chǎn)量，改善產(chǎn)品質(zhì)量，有效的解決板卷的穿帶和拋尾問題，并能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變規(guī)格和高速飛剪的剪切，這套控制系統(tǒng)使投資約增加,15-20%,4,）自動(dòng)化方面,目前寬帶鋼熱軋機(jī)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制水平在各類軋機(jī)中是最高的，從板坯上料到卷取全部采用電子計(jì)算機(jī)控制5,）工業(yè)化方面,汽油機(jī)起動(dòng)和起動(dòng)后,暖機(jī),階段的混合氣需要特別加濃，造成大量的,碳?xì)浠衔?和一氧化碳排放如前所述，迅速提高催化轉(zhuǎn)化器的溫度，對(duì)于汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的轎車滿足歐洲第三階段排放法規(guī)的要求具有特別重要的意義渦輪增壓器會(huì)降低排氣溫度，使,催化轉(zhuǎn)化器,的溫度不能迅速升高，影響它的轉(zhuǎn)化凈化效率如果采用機(jī)械增壓器，就沒有這個(gè)問題3.,設(shè)計(jì)方案的分析確定,3.1,設(shè)計(jì)任務(wù),把原始的壓力機(jī)的動(dòng)力通過機(jī)構(gòu)增大,3,倍，用于沖裁料比較厚的板料4.,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),4.1,板厚設(shè)計(jì)及校核,圖,4.1,因?yàn)槭切⌒蜎_裁機(jī)構(gòu)所以選用組合機(jī)床所用的機(jī)床壓力為,5M,pa,板材選用,140Mpa,的,Q235,鋼,P=F/S,F=P*S=5*3.14*15*15=3532.5N,Mmax=Fa=(519.5/600)*3532.5*80.5=246213.78N,Iz=(40*40*40*600)/12(40*40*40*50)/12=2933333.33,Wz=Iz/Ymax=2933333.33/20=146666.67,max=Mmax/Wz=246213.78/146666.67=1.68,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，所以該板可以使用,。

4.2增力桿的校核,圖,4.2,Mmax=Fa=3532.5*3*304.4=3225879N.mm,Iz=92.9*92.9*92.9*80/12=5345100.53,Wz=Iz/Ymax=5345100.53/40=133627.51,max=Mmax/Wz=24.14,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力，所以可以用4.3,支柱厚度（直徑）校核計(jì)算,所以支柱足夠支撐重量,圖,4.3,4.4氣壓缸的選擇,UPOWER,氣液增壓缸、氣液增壓器：銳豹?dú)庖恨D(zhuǎn)換增壓系列產(chǎn)品為臺(tái)灣精心設(shè)計(jì)專業(yè)制造之優(yōu)良產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn),:,體積小出力大，輸出壓力穩(wěn)定，精度高，壽命長(zhǎng)，不漏油，作動(dòng)噪音小，安裝簡(jiǎn)單，易調(diào)整，環(huán)境清潔，缸體外形美觀為機(jī)械制造者和使用者選用節(jié)省能源、環(huán)保的氣液產(chǎn)品提供最佳選擇！,選擇活塞直徑為,30mm,的壓力機(jī)壓力機(jī)示意圖，如圖,4.4,所示：,我此次所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是：增壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)這個(gè)課題所涉及的知識(shí)面非常廣有我所學(xué)習(xí)并了解的液壓知識(shí)，,PLC,控制，也有我未曾接觸過的軋鋼機(jī)械，軋輥孔型設(shè)計(jì)，還有現(xiàn)在非常新的知識(shí),連續(xù)變絲徑所以在拿到這個(gè)課題的時(shí)候，我就想到了，這將會(huì)是一場(chǎng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，但是我也相信自己能從中學(xué)到許多知識(shí)。

杠桿的構(gòu)思真的很先進(jìn)，用杠桿這個(gè)概念做出來的產(chǎn)品即滿足了基本的設(shè)備要求，也節(jié)省了大量的有用資源，相信將來若能深入開發(fā)研究，對(duì)國(guó)家對(duì)世界都是一筆巨大的財(cái)富在這次的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，我首先要克服的就是對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的盲點(diǎn)為此，我借閱了大量資料書籍，通過學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)也查到了不少杠桿方面的專業(yè)文章，不過由于專業(yè)知識(shí)實(shí)在是涉及廣泛，在這段時(shí)間里我所做得設(shè)計(jì)也僅僅是一種大致的設(shè)計(jì)，其中還有很多得細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)可能還沒有全部的考慮到所以，設(shè)計(jì)出來的結(jié)果只是一種籠統(tǒng)的概念，一種簡(jiǎn)單的嘗試最主要的是，讓我對(duì)杠桿機(jī)構(gòu)有了一種全面的認(rèn)識(shí)，為我將來踏入社會(huì)，如果從事軋鋼機(jī)械類工作打下了很好的基礎(chǔ)通過這次設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)領(lǐng)域于國(guó)外先進(jìn)水平還是存在著一點(diǎn)距離相信通過我們得不懈努力，我們一定能夠克服種種難關(guān)，在國(guó)際的軋制領(lǐng)域創(chuàng)出我們自己的一片天地在這,3,個(gè)月的設(shè)計(jì)中，使我掌握了很多的杠桿方面的知識(shí)、并對(duì)已經(jīng)掌握的知識(shí)做了一個(gè)完整的回顧，還培養(yǎng)了我獨(dú)立思考，獨(dú)立解決問題的能力我也發(fā)現(xiàn)了很多自己得不足之處很多得知識(shí)上還有些不大理解的地方這些都是我需要加強(qiáng)的方面，通過這樣一次磨練，讓我更加認(rèn)識(shí)到了自己的價(jià)值與作用圖,4.4,5.工藝性分析,5.1.材料分析,此制件材料為,Q235,，,Q235,為碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的沖壓性能。

材料抗剪強(qiáng)度,303-372/MPa,；抗拉強(qiáng)度,375-460b/MPa,；伸長(zhǎng)率,26-3110(/%),；屈服強(qiáng)度,235s/MPa,，材料屬于未退火材料制件形狀分析：此制件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱，材料厚度為,4,毫米制件尺寸分析：尺寸均未注公差，屬自由尺寸，按,IT14,級(jí)確定制件的公差，一般沖壓均能滿足其尺寸精度要求生產(chǎn)批量：大批量沖壓方案的確定：鑒于材料的形狀和生產(chǎn)批量大的特性，可以使用三種方案：,使用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)；使用單工序模生產(chǎn)；使用復(fù)合模生產(chǎn)三種方案對(duì)比優(yōu)劣如下：,條料在級(jí)進(jìn)模中，一次沖裁可完成兩個(gè)乃至十幾個(gè)沖壓工序它與復(fù)合模生產(chǎn)的不同之處在于，條料是在凹模的不同位置上完成不同的沖壓工序，因而形成沖裁的連續(xù)生產(chǎn)級(jí)進(jìn)模有初始擋料裝置級(jí)。