畢業(yè)設(shè)計（論文）電阻成形自動機設(shè)計（含全套CAD圖紙）

1、全日制普通本科畢業(yè)設(shè)計電阻成形自動機設(shè)計 the design of resistance forming automatic machine由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，cad圖紙等，聯(lián)系153893706 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 年級專業(yè)及班級：2008級機械設(shè)計制造及其自動 指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部：理工學(xué)部提交日期：2012年05月目 錄摘要.1關(guān)鍵詞.1 1 前言.2 1.1 沖壓成形概述.2 1.2 沖壓成形的現(xiàn)狀分析和特點.3 1.3 沖壓成形的發(fā)展前景.32 零件加工工藝分析.4 2.1 零件尺寸材料分析.4 2.2 電阻引腳長度計算.4 2.3 電阻排樣與材料

2、利用率的確定.53 剪切落料凸凹模設(shè)計.6 3.1 引腳剪切力的計算.6 3.2 卸料力fx的計算.7 3.3 推料力的計算.7 3.4 成型機壓力中心的確定.7 3.5 沖裁模間隙值確定.8 3.6 刃口尺寸計算的基本原則.8 3.7 刃口尺寸的計算方法的確定.9 3.8 計算凸，凹模的刃口的尺寸.10 3.9 剪切落料凹模的設(shè)計.10 3.10 剪切落料凸模的設(shè)計.114 引腳彎曲成形凸凹模設(shè)計.12 4.1 彎曲件工藝性分析.12 4.2 最小相對彎曲半徑的分析與確定.13 4.3 彎曲成形回彈值的分析與確定.14 4.4 影響回彈的因素及控制措施.15 4.5 彎曲凸凹模圓角半徑的確定

3、.16 4.6 彎曲力的計算.16 4.7 彎曲部分刃口尺寸的計算.175 氣壓控制系統(tǒng)的設(shè)計.18 5.1 氣壓自動化簡介.19 5.2 空氣壓縮機的分析與選取.19 5.3 氣動執(zhí)行元件的分析選取.195.4 氣缸基本尺寸計算.205.5 氣缸的選取.20 5.6 氣動控制元件.21 5.6.1 壓力控制閥.21 5.6.2 流量控制閥.21 5.6.3 單向節(jié)流閥.22 5.6.4 方向控制閥.23 5.6.5 氣壓系統(tǒng)元器件.23 5.7氣動基本回路.24 5.7.1 一次壓力控制回路.24 5.7.2 換向回路.24 5.7.3 雙作用氣缸速度控制回路.256 氣壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計.2

4、57 成形機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計.27 7.1 機架結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計圖.27 7.2 定位夾緊裝置設(shè)計圖.28 7.3 app結(jié)構(gòu)設(shè)計三維圖.28 7.4 機器結(jié)構(gòu)總裝圖.298 設(shè)計總結(jié).29參考文獻.30致謝.31附錄.32 電阻成形自動機設(shè)計 摘 要：設(shè)計本電阻自動成形機器模具主要是針對電阻引腳的最終成形生產(chǎn)。設(shè)計中分析了零件的結(jié)構(gòu)及工藝性，擬訂該零件的沖壓工藝為“切引腳彎曲引腳成形”,討論了彎曲零件毛坯展開形狀和尺寸的確定方法，設(shè)計了引腳切掉落料模和彎曲模，對關(guān)鍵零件的結(jié)構(gòu)采用pro/e與cad進行了詳細的設(shè)計,并指出了模具設(shè)計時的注意事項。同時，運用pro/e軟件對本次成形機器整體結(jié)構(gòu)進行了設(shè)

5、計,將彎曲成形模與切引腳落料模結(jié)合為一體組成復(fù)合模具,是本設(shè)計的重點，并采用氣壓自動控制系統(tǒng),使得成形件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率較高，滿足了生產(chǎn)需要由于模具設(shè)計是一種經(jīng)驗性較強的設(shè)計,經(jīng)過長期發(fā)展積累了大量豐富的沖壓工藝技術(shù)資料,在設(shè)計這兩模具時必然要借鑒這些經(jīng)驗數(shù)據(jù),含括了落料模、彎曲模、拉深模中常用的工藝數(shù)據(jù)以及模具材料的選取和氣壓系統(tǒng)各部件基本參數(shù)等等。 關(guān)鍵詞：沖壓工藝；毛坯；彎曲成形模；氣動控制；自動成形；cad；pro/e； the automatic machine of resistance forming abstract：designs this automatic machine

6、 of resistance forming mold is in order to make the pins of the resistances forming shape finally .in the design has analyzed the components structure and the technology capab ility, drafts this components the ramming craft is “the cutting pins- - curving”, discussed the curving components semifinis

7、hed materials to launch the shape and the size definite method, has designed the cut mpuld and the bending mould, has made the detailed elaboration to the essential components structural design in cad and pro/e, and had pointed out the mold designed when matters needing attention., otherwise, using

8、pro/e software design the overall structure of the forming machine,and regroup with the bending forming mold and cutting pins mold as a comprehensive mould, also use the automatic control system of air pressure,caused to flush a quality and the production efficiency is high, has met the production n

9、eeds.because the mold design is one kind of empirical strong design, passed through the long -term development to accumulate the massive rich ramming processing technology material, when designed these two sets of molds had to profit from these empirical data inevitably, including has included the c

10、ut mould, the bending mould, in the drawing mold the commonly used craft data as well as mold material selection and pneumatic automatic control system basic para meter and so on. keywords:stamping process；semifinished product；bending mould；pneumatic control；automatic forming；cad；pro/e；1 前言1.1 沖壓成形概

11、述 沖壓成形作為現(xiàn)代化工業(yè)中一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多獨特的優(yōu)勢，其成形具有自重輕、剛度大、強度高、互換性好、成本低、生產(chǎn)過程便于實現(xiàn)機械自動化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，是一種其它加工方法所不能相比和不可替代的先進制造技術(shù)，在制造業(yè)中具有很強的競爭力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機械、信息、航天、國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中1。 在吸收了材料力學(xué)、金屬材料學(xué)、機械制造基礎(chǔ)、機械設(shè)計、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機械工程控制、冷沖壓模具設(shè)計與制造、液壓與氣動，機械制圖，pro/e三維設(shè)計等知識后，已具備了沖壓成形學(xué)科的基本理論體系。以沖壓成形產(chǎn)品為龍頭，以成形模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代化先

12、進技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場需求刺激和推動下，沖壓成形技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用2。1.2 沖壓成形的現(xiàn)狀分析和特點 目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，其中，沖壓成形模具占模具總量的40%以上，但在整個模具設(shè)計制造水平和標準化程度上，與德國，美國，日本等發(fā)達國家相比還存在一定的差距。以大型覆蓋件沖壓成形模具為代表，我國已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件成形模具。在設(shè)計制造方法、手段上已基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在轎車模具國際化進程中前進了一大步。但是在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，和國外相比還存在一定的差距，尤其在小

13、型件成形技術(shù)上急需進一步提升。標志沖壓成形技術(shù)水平的多工位基金模具和多功能復(fù)合模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，與國外多工位級進模具和多功能復(fù)合模具相比，存在差距。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增長，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代化制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的發(fā)展，加快換型，采用柔化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。模具，特別是自動成形的模具，作為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極

14、為廣泛與重要的工藝裝備3。采用自動成形模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單性，對操作人員沒有很高的技術(shù)要要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。1.3 沖壓成形的發(fā)展前景 20世紀前20年是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。在這樣一個關(guān)鍵歷史時期，制造業(yè)扮演著重要的角色。制造業(yè)中的沖壓成形行業(yè)是發(fā)展汽車制造業(yè)、航空航天工業(yè)、金屬制品業(yè)、儀器儀表電器 及化工工業(yè)等等的基礎(chǔ)，

15、是現(xiàn)階段我國最具商機，既有大好發(fā)展機遇，又面臨嚴峻市場挑戰(zhàn)的行業(yè)。因此，依靠技術(shù)進步，大力發(fā)展先進成形技術(shù)，振興我國沖壓行業(yè)是歷史性戰(zhàn)略務(wù)。世紀之初，制造業(yè)全球化進程的加快及信息技術(shù)、材料技術(shù)的迅猛發(fā)展，必將給沖壓成形技術(shù)和行業(yè)帶來一系列新的深刻的變化；尤其面對汽車工業(yè)高速發(fā)展的局面，沖壓行業(yè)必須轉(zhuǎn)變觀念，改變機制，加速信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)與沖壓成形技術(shù)的融合，改變傳統(tǒng)沖壓行業(yè)的面貌。只有這樣，才能滿足我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需要，提升國際競爭力，把中國的沖壓成形行業(yè)做大做強4。2 零件加工工藝分析2.1 零件尺寸與材料分析 本次設(shè)計的目的主要針對于各種尺寸的電阻元器件引腳的剪斷與彎曲成形，引腳

16、材料是表層鍍錫的普通硬純銅，（），成形后的電阻形狀尺寸如下圖1所示：(單位為，mm）其尺寸規(guī)格如下表1所示： 圖1 成形后電阻 fig 1 formed resistance表1 電阻尺寸規(guī)格table 1 resistance sizeabcdeslw加工量本體長體積肩寬高度腳長支持點兩腳寬線徑120pcs/min3.8-108-1544可調(diào)2-3a+2co.4-1.02.2 電阻引腳長度計算此處已刪除1.快換接頭 2.手輪 3.鎖母 4.節(jié)流閥桿 5.閥體b6.o形密封圈 7.閥體a 8.單向型密封圈 9.o形密封圈圖7 帶快換接頭的速度控制閥fig 7 take quick change

17、 of joint speed control valves （1）主要技術(shù)參數(shù)20自由流動是指延單向閥開啟方向的流動?？刂屏鲃邮侵秆訂蜗蜷y關(guān)閉方向的流動。流通能力可用有效面積或最大流量來表示。有效截面積是指節(jié)流閥處于最大開度時的有效流通面積。最大流量是指節(jié)流閥處于最大開度時，進口壓力0.5mpa，出口通大氣，壓縮空氣溫度為20的條件下，通過閥的標準狀態(tài)下的氣體的流量。 （2）使用注意事項安裝時，應(yīng)確認閥的控制方向沒反。接頭螺紋用手擰上后，用工具再旋23圈，安裝力矩要適當。管接頭螺紋上，一般都已涂好密封劑，通常可使用23次。管螺紋如擰得過緊，密封劑會被擠出，應(yīng)清除。若密封劑剝離，密封不良，可卷

18、上密封帶使用。順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪。節(jié)流閥是逐漸關(guān)閉的。調(diào)節(jié)完畢，用鎖緊螺母鎖緊。5.6.4 方向控制閥 方向控制閥是控制壓縮機空氣的流動方向和氣路的通斷的閥類，它是氣動系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種控制元件之一。按氣流在閥內(nèi)的流動方向，方向閥可分為單向型控制閥和換向型控制閥；按控制方式，換向型控制閥分為手動控制、氣動控制、電動控制、機動控制、電氣動控制等；按切換路數(shù)目，換向閥可分為二通閥、三通閥、四通閥和五通閥等；按閥芯工作位置的數(shù)目，方向閥二位閥和三位閥，在本次設(shè)計中主要選用了二位三通、二位五通雙氣控換向閥21。5.6.5 氣壓系統(tǒng)元器件表5 氣壓系統(tǒng)元件 table 5 pneumatic syst

19、em components名稱型號部分參數(shù)數(shù)量法蘭型氣缸c852b40-50雙作用、50mm行程、40mm缸徑1標準型氣缸cdm2b15-30雙作用、30mm行程、15mm缸徑1氣控換向閥yt-510二位五通雙氣控1速度控制閥smc as2201f-01-08s帶快換接頭、直接安裝型2氣動三聯(lián)件smc ac40-04d空氣過濾器+減壓器+油霧器1接頭smc tu0805bu-20適合軟管外徑（mm）：12氣管smc tu0805bu-20外徑：8mm，內(nèi)徑：5mm6行程閥zxp-16k三通基本型行程閥2氣控換向閥yt-510二位三通雙氣控1三通杠桿式機械換向閥yt-500手動控制1總開關(guān)yt-

20、520二通肘桿型開關(guān)15.7 氣動基本回路 氣動基本回路是氣動回路的基本組成部分。按其功能與力控制回路、換向控制回路、速度控制回路、位置控制回路及邏輯回路。5.7.1 一次壓力控制回路 其主要作用是控制貯氣罐的壓力使之不超過規(guī)定的壓力值。常用外控溢流閥或用電控接點壓力表來控制空氣壓縮機的轉(zhuǎn)停，使貯氣罐內(nèi)的壓力保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。采用溢流閥結(jié)構(gòu)簡単，工作可靠，便于應(yīng)用于此次設(shè)計22。 1.溢流閥 2.電接點壓力表 圖8 一次壓力控制回路 fig 8 a pressure control circuit5.7.2 方向控制回路 方向控制回路又稱換向回路，它是通過換向閥的換向，來實現(xiàn)改變執(zhí)行元件的運

21、動方向的。因為控制換向的方式較多，所以方向控制回路方式也較多，下圖為二位五通氣控換向閥控制雙作用氣缸的換向回路。 圖9 換向回路 fig 9 commutation circuit5.7.3 雙作用氣缸速度控制回路 下面圖10左圖為采用單向節(jié)流閥的調(diào)速回路。調(diào)整節(jié)流閥的開度可調(diào)節(jié)氣缸的往復(fù)運動速度，右圖為采用節(jié)流閥的調(diào)速回路。它們是排氣節(jié)流調(diào)速，因調(diào)速時進氣阻力較小，受外載變化影響小，一次比進氣節(jié)流調(diào)速效果好。 圖10 速度控制回路 fig 10 speed control circuit6 氣壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計 下圖11為本題氣壓系統(tǒng)原理圖，主要由執(zhí)行元件，控制元件，動力元件，輔助元件，傳動介

22、質(zhì)組成，各元部件圖所示?？刂撇糠种饕捎脷饪負Q向閥來控制主氣缸和送料機構(gòu)氣缸的相對運動23。下表6為液壓系統(tǒng)一次工作循環(huán)各元件的工作狀態(tài)，首先把氣路處于準備工作的待激發(fā)狀態(tài)。這時操作步驟是：接通總開關(guān)v1，因雙氣控換向閥v2的左端處于接通狀態(tài)，所以主氣缸c1的活塞桿上提至起始位置，與之固連的行程開關(guān)碰塊k壓向行程開關(guān)s1使之導(dǎo)通。此時，系統(tǒng)處于待激發(fā)的工作狀態(tài)。如果合上門開關(guān)v4，即可進行完全自動化的運作24。 v1. 二通肘桿型開關(guān)（總開關(guān)) v2. 二位五通雙氣控換向閥（氣路流向轉(zhuǎn)換） v3. 二位三通氣控換向閥 v4. 三通杠桿式機械閥（手動開關(guān)，安全保護） v5，v6. 流量控制閥（控

23、制主氣缸，送料氣缸運動速度） s1,s2. 三通基本型行程開關(guān) c1. 主氣缸（剪切彎曲成形機構(gòu)動） c2. -氣缸（進料機構(gòu)動力） 圖11 氣壓系統(tǒng)工作原理 fig 11 pneumatic system working principle表6 氣壓系統(tǒng)成形加工循環(huán)過程table 6 pneumatic system forming processing cycle 元件動作v1v2v3v4s1s2c1c2準備+左左-+-向上向右工進+右右+-向下向左退刀+左左+-+向上向右停止-左左-+-7 成形機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 在本次電阻成形自動機的設(shè)計過程中，考慮到機器應(yīng)具有加工電阻引腳直徑尺寸為0.4

24、mm-1.0mm范圍類的電阻，在選動力氣缸直徑時，選用了最大直徑d=1.0mm的引腳來進行計算沖裁力和氣缸直徑，這樣就使機器能加工1.0mm以下的引腳尺寸。同時考慮到機器維修的方便性于互換性，本設(shè)計將機器結(jié)構(gòu)分成了機器支撐部分（機架）和沖裁部分（app）以及前面已設(shè)計好的氣動控制部分（pcs）三大組成部分。7.1 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 圖12 機架fig 12 frame structure7.2 定位加緊裝置的設(shè)計 定位加緊裝置的設(shè)計有利于機器的組裝與拆卸維修 圖13 定位夾緊裝置 fig 13 positioning clamping device7.3 app結(jié)構(gòu)的設(shè)計 本次設(shè)計將沖裁部分與機

25、架進行分開設(shè)計，并設(shè)計了簡易的更換沖壓成形模的方式，充分考慮到了沖裁零件工作易磨損這一因素，在凸凹模磨損之后，可以很快的進行更換，這樣可以避免長時間停機在整機器上進行維修，有益于減少生產(chǎn)時間的浪費，提高生產(chǎn)效率，當同一尺寸規(guī)格的電阻加工完畢之后，需加工另一種尺寸不同的電阻時，就可以用更換app整體結(jié)果或是拆卸簡易加緊地位裝置來跟換成形凸凹模兩種方式來加工另一尺寸的電阻，這樣設(shè)計就可以在同一臺機架上加工不同尺寸的工件，大大的提高了機器利用率，同時也很大程度的提高了機器的靈活性能。圖14 沖裁部分fig 14 cutting part7.4 機器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖15 整機結(jié)構(gòu) fig 15 whol

26、e structure8 設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)四年來所學(xué)的所有專業(yè)知識有了一個系統(tǒng)全面的結(jié)合，進一步加深了對所學(xué)知識理解，不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識的鞏固，增強綜合運用各學(xué)科知識的能力同時使我運用大學(xué)所學(xué)設(shè)計軟件autocad和pro/e等來進行輔助設(shè)計的能力得到了進一步的提升。 電阻成形自動機作為電阻引腳最終成形的工具，主要包括沖裁剪切電阻引腳和彎曲成形兩次作業(yè)，在本次設(shè)計中主要采用氣動系統(tǒng)自動控制生產(chǎn)， 有利于提高生產(chǎn)能力，保證產(chǎn)品質(zhì)量、減輕勞動強度，并且在本次設(shè)計中充分考慮到了機器維修各部件的互換性能，將整臺機器分

27、成了兩大部分，機架和app,機架主要提供對app的支撐作用，app又由沖裁成形的各類凸凹模以及輔助零件通過各類易于拆裝的夾具進行地位夾緊，同時還設(shè)計了一系列可調(diào)的輔助零件，例如成品導(dǎo)料槽就具有左右對稱可調(diào)收縮的功能，這樣就有益于不同本體長度的電阻的導(dǎo)料，還有刀片安裝位置的多位性來針對不同尺寸電阻的加工等等，大大的增強了機器設(shè)備的互換性能，從而減少了設(shè)備浪費。 在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料分析和繪圖等方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)幫忙，再加上自身不懈的努力，問題得到了及時解決。這次的畢業(yè)設(shè)計使我從中學(xué)到了許多東西，同時認識到了自己的不足?？傊?，通過此次的畢業(yè)設(shè)計，是我很清

28、晰的找出了自己這四年來所學(xué)知識的種種漏洞，并得以改正，使我對于自身專業(yè)又有了全新的認識，為我之后的學(xué)習(xí)和工作奠定了堅實的基礎(chǔ)，積累了寶貴的經(jīng)驗。參考文獻1李正風(fēng).機械設(shè)計基礎(chǔ)m.上海:上海交通大學(xué)出版社，2005: 130-155.2許發(fā)樾.模具設(shè)計應(yīng)用實例.北京:機械工業(yè)出版社，1999.5：9-35. 3劉力.機械制圖. 北京:高等教育出版社.第二版，2004.7：15-45.4曾欣.塑料模具與沖壓模具.宜賓:宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院,1996.9：12-54.5王海明.機械制造技術(shù)m.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 2004. 7：34-46.6張鼎承.沖模設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1999.5：

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