冷沖模設(shè)計參考

1、自動分度接線盒沖孔模設(shè)計目錄1前言11.1中國模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀11.2中國模具行業(yè)的發(fā)展前景11.3本模具設(shè)計的目的和意義22沖壓件的工藝分析33工藝方案的確定44計算沖裁力和選擇壓力機44.1沖裁力計算44.2卸料力、推料力計算44.3選擇壓力機45模具類型與結(jié)構(gòu)形式55.1模具類型的確定55.2模具結(jié)構(gòu)形式分析56模具的工作原理67模具工作零件及公差的計算78模具其他零件的選用、設(shè)計以及必要的計算88.1凹模外形尺寸的確定88.2選擇模架及確定其他沖模零件尺寸88.3凸?；窘Y(jié)構(gòu)參數(shù)確定98.4卸料套的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)確定108.5凸模固定零件的選用118.5.1凸模固定板及墊板的選用118

2、.5.2固定螺釘?shù)倪x用118.6模柄參數(shù)大小的確定118.7連接上模座、墊板、凸模固定板的螺釘和銷釘?shù)倪x用118.8凹模座與下模座之間的定位和固定119壓力機技術(shù)參數(shù)的校核1110分度部分設(shè)計1210.1主軸的設(shè)計1310.2分度盤的設(shè)計1410.3棘輪的設(shè)計1510.4轉(zhuǎn)輪、棘瓜的設(shè)計1610.5兩條連桿長度的計算1711壓緊部分設(shè)計1812三維建模建立2013總結(jié)22致謝23參考文獻24Abstract25附錄1 前言1.1 中國模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新

3、一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進步的投資力

4、度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進口。由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛應(yīng)用于電動機和電器產(chǎn)品、電子計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設(shè)備、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。模具

5、技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。1.2 中國模具行業(yè)的發(fā)展前景巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1

6、000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用?！澳壳?，歐洲模具業(yè)已越來越感受到來自中國同行所帶來的影響和壓力，預(yù)計到2018年，中國將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。”德國亞琛工業(yè)大學(xué)的亞力山大教授日前在寧?？疾煸摰啬＞咧圃鞓I(yè)基地時發(fā)出這樣的感嘆。亞力山大表示，據(jù)相關(guān)研究部門調(diào)查得知，歐洲模具設(shè)計和生產(chǎn)的時間要分別比中國快44和61左右，但中國模具設(shè)計和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91，因為中國的勞動力成本低廉，對部分國外客戶有著很強的吸引力。同時，歐洲及世界各國之間的

7、模具競爭也相應(yīng)加劇，像德國近兩年半內(nèi)的模具整體價格就下降了25左右。據(jù)統(tǒng)計,前些年全球58的模具是由德國等西歐國家生產(chǎn)，中國等亞洲國家的比例只占到1，但今后東歐國家的模具將會有較大幅度的增長，而亞洲國家的生產(chǎn)比例將提高至22左右。這位教授高興地說,鑒于中國廉價勞動力成本的優(yōu)勢和整體經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的良好勢頭，中國模具發(fā)展的前景將十分廣闊?！暗@并不意味著中國發(fā)展的一切都是那么的理想和完美?！眮喠ι酱笳J為，因為中國的市場過早地陷入了價格戰(zhàn)的誤區(qū),還缺乏自主創(chuàng)新的能力，沒有相應(yīng)地建立起誠信可靠的市場體系,特別是有65的歐洲客戶覺得中國模具的價格雖低但質(zhì)量不好。一種比較理想的解決方法是，加強中歐雙方

8、的合作,由歐洲國家出訂單和圖紙，中國模具企業(yè)具體負責(zé)完成設(shè)計及加工制作，并在此過程中不斷學(xué)習(xí)歐洲先進的技術(shù)及管理理念,加快工業(yè)化的改造，努力提高企業(yè)自身的核心優(yōu)勢和競爭力?？偠灾?，中國模具行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂觀的，發(fā)展勢頭是迅猛的，讓我們把握機遇，迎接挑戰(zhàn)，推動中國的模具行業(yè)不斷的向前邁進吧！1.3 本模具設(shè)計的目的和意義沖壓模具在實際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動送料技術(shù)也投入到實際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動生產(chǎn)效率，減輕工人負擔(dān)，具有重要的技術(shù)進步意義和經(jīng)濟價值。本模具是為沖制

9、接線盒（客車儀表盤中的主要零件之一）的側(cè)壁圓孔而設(shè)計的，該零件的側(cè)壁圓孔的沖制是個關(guān)鍵問題，因此在設(shè)計模具時既要保證沖孔的精度，又必須考慮提高生產(chǎn)效率和操作安全。本模具設(shè)計有自動分度機構(gòu)，工件只需一次安裝便可完成20個側(cè)壁圓孔的沖制。本模具的設(shè)計具有非常重要的現(xiàn)實意義，因為他大大提高了生產(chǎn)的效率和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，從而起到縮短周期，降低成本，增加經(jīng)濟效益的目的。因此，本模具的設(shè)計將推動汽車制造業(yè)的發(fā)展，有助于推動我國汽車行業(yè)的向前邁進。2 沖裁件的工藝分析沖裁件：零件簡圖如下圖所示。 圖1 沖裁件 圖1 接線盒零件介紹：接線盒是客車儀表盤中的主要零件之一，接線盒沿圓周方向有二十個小孔需沖孔，現(xiàn)

10、需要設(shè)計一套帶自動分度裝置的沖孔模，實現(xiàn)重復(fù)工序的工件自動進給。生產(chǎn)批量：大批量材 料：ZA12材料厚度：1.5mm制件精度：IT14級沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)外形、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。該制件形狀簡單，尺寸不大，厚度不大，一般批量，屬普通沖裁件，但有幾點應(yīng)注意：（1）20×ø3孔要求均勻分布，在設(shè)計模具時必須保證這點。（2）凸模和凹模刃口必須鋒利, 間隙適當(dāng)且

11、均勻, 以最大限度減小毛刺, 使工件轉(zhuǎn)動順利, 保證分度均勻（3）有一定的批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。（4）加工該工件時, 側(cè)壁圓孔的沖制是個關(guān)鍵問題因此在設(shè)計模具時既要保證沖孔的精度, 又必須考慮提高生產(chǎn)效率和操作安全。為此, 要設(shè)計一副自動分度的徑向沖孔模。3 工藝方案的確定在沖裁工藝性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖件的特點確定沖裁工藝方案。確定工藝方案首先要考慮的問題是確定沖裁的工序數(shù)，沖裁工序的組合以及沖裁工序順序的安排。通過沖裁零件的工藝性分析，我們可以知道該制件只包括沖孔工序，而且因為要沖20個均勻分布的孔，也就是說有20道重復(fù)的沖孔工序，要求模具有自動分度機構(gòu)，能

12、實現(xiàn)工件的自動進給，由此可確定該沖裁的工藝方案：沖孔工件自動轉(zhuǎn)一個分度值再沖孔，如此重復(fù)，直到?jīng)_出20個孔為止。該方案只需要一副模具，生產(chǎn)率很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置精確的分度機構(gòu)，故模具制造、安裝都比較復(fù)雜。4 計算沖裁力和選擇壓力機4.1 沖裁力計算普通平刃沖裁模取，經(jīng)查ZA12 的抗剪強度, ，由此可得沖裁力4.2 卸料力、推料力計算經(jīng)查資料，取，卸料力推料力4.3 選擇壓力機（1）沖壓力之和（2）選擇壓力機要求壓力機公稱壓力大于所有沖壓力之和，。初步選擇開式雙柱可傾壓力機JG23-40。5 模具類型與結(jié)構(gòu)形式5.1 模具類型的確定根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特

13、點及沖裁的工藝方案，考慮模具方案是：該模具為單工序沖裁模，而且它具有自動分度機構(gòu)，可實現(xiàn)工件的自動進給，完成重復(fù)的沖孔工序。5.2 模具結(jié)構(gòu)形式分析經(jīng)構(gòu)思設(shè)計，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖2所示。本模具由三大部分組成：第一是沖孔部分，第二是分度部分，第三是壓緊部分。 1 擋銷 2 轉(zhuǎn)軸 3 手柄 4 凹模座 5 鋼球 6、36、41 彈簧 7 限位銷 8、35 螺塞 9 下模座10、28、39 、43 圓柱銷 11、17、38 滾動軸承 12 轉(zhuǎn)輪 13 主軸 14 鍵 15 墊圈 16 螺母18 分度盤 19 楔形件 20、24、40 螺栓 21 凹模 22 凸模固定板 23 墊板 25 上模座 2

14、6、47 螺釘 27 模柄 29 導(dǎo)套 30 凸模 31 聚氨酯卸料套 32 導(dǎo)柱 33 殼體 34 壓盤 37 墊盤 42、45 連桿 44 棘瓜 46 棘輪 48 彈簧片圖2 模具結(jié)構(gòu)圖（1） 為了實現(xiàn)上下模精確導(dǎo)向定位。本模具采用導(dǎo)柱式的凸凹模在進行沖裁之前，導(dǎo)柱已經(jīng)進入導(dǎo)套，從而保證在沖裁過程中凸模和凹模之間的間隙均勻一致。（2） 沖裁的卸料形式的確定該沖裁模的卸料采用聚氨酯卸料套,由于沖制件為圓形，不方便安裝缷料板，所以聚氨酯卸料套采用與凸模過盈配合的方式套上去，聚氨酯卸料套的使用可以令凸模能從工件中順利退出,不使工件變形（3） 工件的定位及壓緊根據(jù)工件結(jié)構(gòu)，同時工件精度要求不高，可

15、將工件套在凹模座上，用工件的底面定位，扳動手柄，通過轉(zhuǎn)軸和壓盤壓緊工件，使工件隨主軸旋轉(zhuǎn)。（4） 沖孔部分設(shè)計沖孔部分主要由凸模30和凹模21組成。因凸模與凹模為易損件, 所以都采用了快換結(jié)構(gòu)。凸模30為階梯形, 尾部開有斜面缺口,用螺釘緊固于凸模固定板上。凹模21由凹模楔形塊19固定在凹模座4上。（5）分度部分設(shè)計分度部分主要由棘輪46、棘爪44、分度盤18、主軸13及連桿42，45等組成。通過分度機構(gòu)的分度可以控制工件上側(cè)壁孔的沖壓位置。（6）壓緊部分設(shè)計壓緊部分主要由壓盤34、殼體33、彈簧36及手柄3組成。其作用是向工件施加軸向壓力, 使工件緊靠在主軸端部的網(wǎng)紋上, 與主軸同步轉(zhuǎn)動。壓

16、盤34可隨工件一起轉(zhuǎn)動, 為減少旋轉(zhuǎn)阻力,在壓盤34與墊盤37之間安裝了鋼球。壓緊力的大小可通過旋轉(zhuǎn)螺塞35加以調(diào)整。扳動手柄3可使壓緊部分沿順時針方向擺動, 以便工件的裝夾和拆卸。6 模具的工作原理如之前給出的模具總體結(jié)構(gòu)圖2所示，將工件套在凹模座4上,用工件的底面定位,扳動手柄3,通過轉(zhuǎn)軸和壓盤壓緊工件,使工件隨主軸旋轉(zhuǎn)。沖床滑塊首次下降時, 在工件側(cè)壁上沖出第1個圓孔。當(dāng)滑塊上升時,連桿42、45拖動棘輪、棘瓜、轉(zhuǎn)輪、主軸和工件,使之轉(zhuǎn)過一個分度值。此時鋼球5在彈簧6的壓力下進人分度盤的下一個分度孔,將主軸準確定位。當(dāng)沖床滑塊再次下降時,棘輪在拉力彈簧41的作用下逆時針旋轉(zhuǎn)至原始位置,原

17、始位置由限位銷7定位。在棘輪逆時針回轉(zhuǎn)時，因為鋼球進入了分度盤的分度孔一定的深度，使得轉(zhuǎn)輪不會隨著棘輪回轉(zhuǎn)，也就是說棘輪回轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)輪、主軸，工件等會保持不動，使分度不受影響。棘輪回轉(zhuǎn)到原始位置時，棘爪在彈簧片的彈壓下, 插人棘輪的下一個齒中。隨著沖床滑塊的繼續(xù)下行, 凸模在工件上沖出第2個孔。隨著沖床滑塊的連續(xù)往復(fù)運動,重復(fù)上述動作, 依次沖出工件上所有的孔。沖孔動作完成時,沖床停止工作,向外拖動手柄讓過擋銷1,然后順時針方向回轉(zhuǎn),使壓盤離開工件, 之后便可把工件取出來。7 模具工作零件及公差的計算以下是凸、凹模刃口尺寸計算關(guān)系圖，再確定刃口尺寸及制造公差是贏遵循以下原則：沖孔時，沖孔件尺寸決定

18、于凸模尺寸，以凸模為基準，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口的尺寸來取得。a) 落料b)沖孔圖3凸、凹模刃口尺寸的確定以下是沖孔凸凹模刃口尺寸計算： ； 零件材料ZA12，查資料9表19.1-6有，。零件精度IT14，取。沖孔：，查資料7有。a. 凸模 b. 凹模 、凸凹模制造公差按IT7級選取，查資料7有，。經(jīng)校核：，滿足關(guān)系式，可知沖裁間隙在合理范圍內(nèi)。所以沖孔凸模，凹模8 模具其它零件的選用、設(shè)計以及必要的計算8.1 凹模外形尺寸的確定根據(jù)沖裁件的形狀以及模具結(jié)構(gòu)圖，可以把凹模設(shè)計成如下圖4的形狀，圖4 凹模該凹模為易損件，將采用快換結(jié)構(gòu)，用六角頭螺栓GB/T5782 M5X20，

19、通過凹模楔形塊19，固定在凹模座4上。根據(jù)沖裁件的形狀尺寸和模具結(jié)構(gòu)圖，通過合理取值，確定了凹模的外形尺寸。詳細見附錄CKM-09凹模零件圖。8.2 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸由估計的凹模周界尺寸約為160160及模架閉合高度在210255mm之間，查資料9表22.4.1選用對角導(dǎo)柱模架，標(biāo)記為I（GB/T2855.11990）。模架中導(dǎo)柱導(dǎo)套按H6h5配合。查得的各模架組成零件的尺寸參數(shù)如下：導(dǎo)柱規(guī)格：（1）28X200,(2)32X200; 導(dǎo)套規(guī)格：（1）28X110X43.(2)32X110X43同時可以根據(jù)資料9表22.4-12算出上下模座的尺寸，上模座：30530545； 下模

20、座：30530555圖5、圖6為根據(jù)凹模周界大小選擇的上下模座的平面圖示圖示： 圖5 下模座 圖6 上模座圖7是使用pro-e軟件建立的模架三維模型。 圖7 模架8.3 凸?；窘Y(jié)構(gòu)參數(shù)的確定本模具的凸模是易損件，所以采用快換結(jié)構(gòu)。把它設(shè)計成階梯形，尾部開有斜面缺口,用螺釘緊固于凸模固定板上。圖8 凸模a. 凸模橫斷面參數(shù)的確定，按公式計算值，。式中d刃口尺寸。該凸模為快換圓凸模，查資料9表22.53可得：D210mm，根據(jù)公式推理D17mm，從之前的凸模刃口尺寸計算可得d3.125mmb. 凸模軸向參數(shù)的確定查資料9表22.53還可以得到：L65，L118，L225,取L320mm,L410

21、mm,查資料9表20.18知凸模進入凹模深度L5的取值是0.52mm，所以取L52mm。8.4 卸料套的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)確定該沖裁模的卸料采用聚氨酯卸料套,由于沖制件為圓形，不方便安裝缷料板，所以聚氨酯卸料套采用與凸模過盈配合的方式套上去，聚氨酯卸料套的使用可以令凸模能從工件中順利退出,不使工件變形。圖9 聚氨酯卸料套該聚氨酯卸料套外觀做成鼓形，如上圖所示，內(nèi)孔徑大小根據(jù)凸模的外形尺寸和能與凸模過盈配合的要求確定和制造，外徑適當(dāng)合理取值為:D4=25mm, D3=14mm。8.5 凸模固定零件的選用8.5.1 凸模固定板及墊板的選用根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)尺寸可知要選用的凸模固定板的高度H=25mm,通過查

22、資料9的表22.5-16(矩形固定板)，合理選用規(guī)格為JB/T 7643.2 125X80X25的凸模固定板。同時通過查表22.517（矩形墊板）選用規(guī)格為JB/T 7643.3 125X80X6 的墊板。8.5.2 固定螺釘?shù)倪x用根據(jù)凸模尾部的斜面缺口的大小尺寸以及凸模固定板的規(guī)格，通過查資料9的表22.63，選用開槽圓柱頭螺釘GB/T 65-2000 M4X40。8.6 模柄參數(shù)大小的確定根據(jù)沖裁力的大小和初步估計的模具閉合高度，可以通過資料9的表18.422選擇公稱壓力為400KN的開式壓力機，由此可確定模柄孔的尺寸（直徑X深度）為50X70,按照模具結(jié)構(gòu)圖，采用帶臺階的壓入式模柄，它與

23、模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。根據(jù)模柄孔的尺寸，通過查資料9的表22.524可以得到模柄外形的具體尺寸。8.7 連接上模座、墊板、凸模固定板的螺釘和銷釘（圓柱銷）的選用根據(jù)上模座、墊板、凸模固定板的形狀大小，通過查資料9的表22.61，合理選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，規(guī)格為GB/T 70.1 M8 X 60。查資料9表22.612合理選用圓柱銷規(guī)格：M8 X 60。該圓柱銷作為定位銷用，以過盈配合固定在銷孔中。8.8 凹模座與下模座之間的定位和固定凹模座與下模座之間采用對角放置的兩銷兩螺栓來定位和固定，兩圓柱銷以過盈配合固定在銷孔中。選用螺釘和圓柱銷

24、的規(guī)格如下：螺栓：GB/T 5782 -2000 M6 X 20,（兩枚）; 圓柱銷：GB/T 119.1 M6 X 24,(兩枚)。9 壓力機技術(shù)參數(shù)的校核模座外形尺寸為，閉合高度為255mm，由資料9表18.4-22可查得JG23-40型壓力機工作臺尺寸為，最大閉合高度為300mm，連桿長度調(diào)節(jié)量為60mm，只要調(diào)節(jié)連桿即可安裝。所以選擇JG23-40型壓力機是正確的。附：開式雙柱可傾壓力機JG23-40參數(shù)：公稱壓力：400kN 滑塊行程：100mm 最大閉合高度：300mm 連桿調(diào)節(jié)量：60mm 工作臺尺寸（前后mm×左右mm）：420×630模柄孔尺寸（直徑mm&

25、#215;深度mm）：ø50×70床身最大傾斜角度：30°10 分度部分設(shè)計分度部分是本沖模的重要組成部分,如圖12所示，它主要由棘輪、轉(zhuǎn)輪、棘爪、分度盤、主軸及連桿等組成設(shè)計時必須保證棘輪上的齒數(shù)等于工件的側(cè)壁孔數(shù), 并且棘輪與分度盤上分度孔的分布直徑盡量大于工件側(cè)壁孔的分布直徑, 至少應(yīng)相等, 以減少棘輪及分度盤的制造誤差對工件側(cè)壁孔距的影響。為減少分度部分的磨損,棘輪、棘爪與分度盤均采用鋼制造, 并淬硬到一定程度且要定期潤滑。圖10是分度部分的結(jié)構(gòu)剖視圖： 圖10 分度部分結(jié)構(gòu)圖圖11是用 pro-e軟件建立的分度部分的三維模型 圖11 分度機構(gòu)以下是分度部

26、分各零件的設(shè)計：10.1 主軸的設(shè)計根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)圖，并且充分考慮了上下模座板的大小尺寸、凹凸模的位置、工件的形狀和定位等各方面，通過合理的取值設(shè)計了主軸（如下圖12）。 圖12 主軸該主軸為一階梯軸，每一階梯段的直徑和長度如上圖所示。為了保證主軸和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動靈活，在主軸的3個位置上裝有3個滾動軸承，根據(jù)軸承所在軸段上的直徑，通過查實用機械設(shè)計手冊的表779，選用單列向心球軸承規(guī)格如下：軸承1：GB276-82 100型，d x D x b =10 x 26 x 8,軸承2：GB276-82 101型，d x D x b =12 x 28 x 8,軸承3：GB276-82 102型，d x D

27、x b =15 x 32 x 9,如分度部分結(jié)構(gòu)圖可以知道，軸承1是左右端利用轉(zhuǎn)輪和分度盤的端面進行軸向定位；軸承2的左端利用分度盤的右圓環(huán)端面進行軸向定位，右端利用凹模座的內(nèi)端面定位；軸承3的左端利用凹模座的內(nèi)端面進行軸向定位，右端用軸肩定位。在主軸的最左端，車制一定長度的螺紋段，裝配時與擰緊螺母配合，使分度機構(gòu)固定。主軸和轉(zhuǎn)輪采用鍵聯(lián)接，根據(jù)軸的直徑，查實用機械設(shè)計手冊的表4102，選用圓頭普通平鍵。在主軸中部細頸D處滾制了三角形花紋（見圖13），這樣當(dāng)沖下的廢料落在主軸上時，隨著主軸的轉(zhuǎn)動，將廢料拔到凹模座下，保證沖孔順利進行。主軸的大端面制有網(wǎng)紋（見圖13 主軸）, 以增大其與工件內(nèi)表

28、面的靜摩擦系數(shù), 確保工件能隨之順利轉(zhuǎn)動。在主軸的大端鉆4個均勻分布的通氣孔（見圖13）。A.網(wǎng)紋 B.通氣孔圖13 主軸10.2 分度盤的設(shè)計分度盤是分度部分的關(guān)鍵零件, 它的精度直接影響工件的精度。設(shè)計時分度孔的分布直徑盡量大于工件側(cè)壁孔的分布直徑, 至少應(yīng)相等,其端面如下圖15所示, 沿周向均勻分布著20個錐度孔,尺寸如圖所示，角度為90度。每個錐度盲孔各代表一個分度位置。因為鋼球進入分度孔的深度對能否實現(xiàn)分度尤為重要，進入深度小于鋼球半徑，使得鋼球再轉(zhuǎn)出分度孔是不致卡死，但進入的深度也不能太小，否則再棘輪逆時針旋轉(zhuǎn)時鋼球易滑出分度孔，起不了分度作用。本模具的分度孔的深度h做成h=0.4

29、r（r是鋼球的半徑）可確保分度順利。分度盤的尺寸設(shè)計見附錄CKM-07分度盤零件圖，下面圖14是用pro-e軟件建立的分度盤三維模型圖14 分度盤分度盤靠兩圓柱銷正確定位和固定在凹模座的左端面上，兩圓柱銷靠過盈配合固定在銷孔中。選用的兩圓柱銷規(guī)格是GB/T 119.1 M4 x 20 。分度盤上的兩個銷孔與凹模座配制10.3 棘輪的設(shè)計棘輪也是分度部分的關(guān)鍵零件,設(shè)計時必須保證棘輪上的齒數(shù)等于工件的側(cè)壁孔數(shù),即總棘齒數(shù)為20，并且棘輪齒分布直徑盡量大于工件側(cè)壁孔的分布直徑, 至少應(yīng)相等,它的形狀和尺寸如圖16所示。在設(shè)計棘輪機構(gòu)時，為了保證棘輪機構(gòu)工作的可靠性，在工作行程，棘瓜應(yīng)能順利地滑入棘

30、輪齒底。為此，應(yīng)使棘輪齒面傾斜角a（即齒面與齒尖向徑的夾角）大于摩擦角，一般取15度到20度。本棘輪的齒面傾斜角a為17度。該棘輪與轉(zhuǎn)輪為間隙配合，工作時棘輪與轉(zhuǎn)輪的接觸面要添加潤滑油，減少沖床滑塊下降時，棘輪回轉(zhuǎn)至原始位置過程中與轉(zhuǎn)輪間的摩擦。棘輪的底部開有限位槽（如圖15所示），通過插在下模座的限位銷來定位，使棘輪回轉(zhuǎn)時能剛好旋轉(zhuǎn)回原始位置。棘輪的最左端與下模座用圓柱螺旋拉伸彈簧相連，當(dāng)沖床滑塊下降時，棘輪在此拉伸彈簧的作用下逆時針旋轉(zhuǎn)至原始位置。棘輪的尺寸設(shè)計見附錄CKM-21棘輪零件圖，下面圖15是用pro-e軟件建立的棘輪三維模型圖15 棘輪10.4 轉(zhuǎn)輪、棘瓜的設(shè)計轉(zhuǎn)輪和棘瓜是聯(lián)接

31、棘輪和分度盤的紐帶，一方面隨著棘輪順時針轉(zhuǎn)過一個分度值，棘瓜也推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)過一個分度值，同時主軸和工件也轉(zhuǎn)過一個分度值。因為轉(zhuǎn)輪底部在正對著分度盤的分度孔位置上裝有螺塞+彈簧+鋼球的裝置，使得轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)過一個分度值的時候，鋼球可以滑進分度盤的下一個分度孔，完成分度的功能，要注意的是設(shè)計時必須使鋼球進入分度盤分度孔的深度小于鋼球半徑，使得鋼球在轉(zhuǎn)出分度孔時不致于卡死，但進入的深度也不能太小，否則在棘輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，鋼球易滑出分度孔，起不到分度作用。本模具分度孔的深度為h=0.4r。轉(zhuǎn)輪的尺寸設(shè)計見附錄CKM-05轉(zhuǎn)輪零件圖，下面圖16是用pro-e軟件建立的轉(zhuǎn)輪的三維模型圖16 轉(zhuǎn)輪棘輪右上角是一銷孔

32、，用一根圓柱銷串連棘瓜，圓柱銷與轉(zhuǎn)輪上的銷孔是過盈配合，與棘瓜上的孔是間隙配合。在轉(zhuǎn)輪上銷孔的偏左下方焊接一彈簧片，使棘瓜與棘輪保持接觸。轉(zhuǎn)輪與主軸是通過鍵聯(lián)接，主軸和工件與轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)過的角度是相等的。10.5 兩條連桿長度的計算沖床滑塊在下止點和上止點位置時，兩連桿所處狀態(tài)的示意圖17所示。滑塊行程為100mm。設(shè)兩連桿的長度分別是和，當(dāng)沖床滑塊下降到最低點時，棘輪處在原始位置，假設(shè)兩連桿此時成60度角，如圖（一）所示；而當(dāng)沖床滑塊上升到最高點時，棘輪剛好被連桿拉轉(zhuǎn)一個分度值18度，此時兩連桿成一直線。也即兩連桿之和為L=+。如圖（二）所示。根據(jù)圖示的數(shù)據(jù)，可得出以下式子： ;綜合上式可解得 ；

33、 圖（一） 圖（二）圖17 連桿狀態(tài)圖連桿1與上模座的連接采用六角頭螺栓M5 x 20；連桿1與連桿2的連接采用六角頭螺栓M5 x 25和螺母M5；連桿2與棘輪的連接采用六角頭螺栓M5 x 20。11 壓緊部分設(shè)計圖18 壓緊部分結(jié)構(gòu)圖上圖為壓緊部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖。如圖所示，壓緊部分主要由壓盤、殼體、彈簧、螺塞、轉(zhuǎn)軸及手柄組成。其作用是向工件施加軸向壓力, 使工件緊靠在主軸端部的網(wǎng)紋上, 與主軸同步轉(zhuǎn)動。壓盤可隨工件一起轉(zhuǎn)動, 為減少旋轉(zhuǎn)阻力, 在壓盤與墊盤之間安裝了鋼球。壓緊力的大小可通過旋轉(zhuǎn)螺塞加以調(diào)整。扳動手柄可使壓緊部分沿順時針方向擺動, 以便工件的裝夾和拆卸。圖19、圖20分別是為壓

34、緊部分主件的剖視圖和立體圖。1、擋銷 2、殼體 3、壓盤 4、螺塞 圖20 壓緊部件立體圖 5、彈簧 6、鋼球 7、墊盤圖19 壓緊部件剖視圖 下面圖21是用pro-e軟件建立的壓緊部分主部件的三維模型圖圖21 壓緊部分壓緊部分的壓盤零件設(shè)計成右端面有半圓形截面的內(nèi)溝道，起到約束與墊盤間的鋼球的作用。壓盤的側(cè)壁圓周有一道半圓形截面的槽。壓盤、墊盤與殼體間隙配合，兩擋銷可以穿過殼體的銷孔限制住壓盤，避免墊盤因為受到彈簧的彈力而往外掉。下面圖22是用pro-e軟件建立的壓盤的三維圖：圖22 壓盤12 三維建模建立為了更好的表達本模具的結(jié)構(gòu)，根據(jù)各零件的尺寸，采用pro-e軟件對本模具進行了三維零件

35、的繪制并且根據(jù)裝配圖對模具各零件進行了裝配，從而為本模具建立了三維模型，并且制作了模具的運動仿真文件，下面是不同角度觀察的本模具的三維模型圖。 圖23 模具三維模型圖a圖24 模具三維模型圖b圖25 模具三維模型圖c13設(shè)計總結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計是對自動分度接線盒沖孔模的設(shè)計，經(jīng)過本人的思考和設(shè)計，總的來說，在理論上可以實現(xiàn)本設(shè)計的要求，也就是能夠?qū)崿F(xiàn)自動、準確的分度，從而順利的沖制20個均勻分布的接線盒側(cè)壁圓孔。同時由于缺乏設(shè)計和實踐的經(jīng)驗，這次畢業(yè)設(shè)計不可避免的會有一些欠合理的地方，例如尺寸上的設(shè)計會有一些不合理的地方，這些都是要通過進一步的優(yōu)化和改進的，不過我相信隨著設(shè)計經(jīng)驗的累積，我會做得

36、更好。此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到設(shè)計、計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了自動分度沖孔模的工作原理，熟悉了沖壓模具的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設(shè)計能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。畢業(yè)設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力和運用軟件的水平。但是畢業(yè)設(shè)計也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，

37、對材料的不了解等等。這次實踐是對自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，不斷的總結(jié)經(jīng)驗，使自己的專業(yè)水平不斷提高。努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人。致 謝參 考 文 獻2. 陳劍鶴. 2007.模具設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社3. 馮炳堯、韓泰榮、殷振海等.1994.模具設(shè)計制造簡明手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社4. 濮良貴 、紀名鋼. 2001機械設(shè)計（第七版）.高等教育出版社出版5. 齊衛(wèi)東. 2006.冷沖壓模具圖集.北京理工大學(xué)出版社6. 孫桓、陳作模、葛文杰. 2006.機械原理（第七版）.高等教育出版社出

38、版7. 史鐵梁. 2003.模具設(shè)計指導(dǎo).機械工業(yè)出版社8. 王伯平. 2006.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)第2版.機械工業(yè)出版社9. 周靜卿、張淑娟、趙鳳芹. 2004.機械制圖與計算機繪圖.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社10. 中國機械工程學(xué)會，中國模具設(shè)計大典編委會. 2003.中國模具設(shè)計大典3.江西科學(xué)技術(shù)出版社11. 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院編制. 1985.實用機械設(shè)計手冊.中國農(nóng)業(yè)機械出版社出版The Automatic Dividing Junction BoxPunching Die DesignLiu Yancong(College of Engineering, South China

39、Agricultural University,Guangzhou510642,China)Abstract：Punching die has been widely used in industrial production.In the traditional industrial production,the worker work very hard,and there are too much work,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowadays,the us

40、e of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.This text have designed one kind of the punched hole die being used to punch the holes on the side wall of the junction box which can divid automaticall