机械工程及自动化专业毕业设计论文多工位母线加工机冲孔机构设计Word文件下载.docx

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指导教师

二〇一四年五月五日

摘要

多工位母线冲压机在机械方面由冲孔单元、剪切单元和折弯单元组成,装配于同一工作台上形成三工位,分别完成对铜、铝母线的冲孔、剪切和折弯、压花等工作。

本次设计主要是冲孔结构单元的设计。

在机械加工的程序中，冲孔是主要的加工之一。

很多工序后续的加工，其中冲孔是最基本的环节。

因此后续加工的成败及顺利与否，和冲孔的结果是息息相关。

这个题目综合性比较强，可以巩固加强所学的知识，提高本人的综合运用知识的能力和解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力。

针对多工位母线加工机的工作特点和加工需求，对多工位母线加工机冲孔单元进行结构分析和设计，并对冲孔单元的框架结构进行优化；

对冲孔单元的凸、凹模具以及上下模具支架结构进行设计，学会对机构、模具、液压等方面知识的综合应用，初步掌握机构设计、模具设计、液压传动等方面的知识和方法，提高机械设计、工程应用的能力。

查阅各方面关于多工位母线冲孔机构设计的有关文献，包括书籍、期刊、论文、设计手册、机械设备和设备技术参数。

通过了解这些知识，对国内外的发展、生产制造技术条件、研究水平和未来发展趋势有一个具体详细的了解。

再通过外出进厂实习对其有了感性认识，经过不断的选择和优化设计最终确立多工位母线冲孔机构初步的构思。

关键词：

液压系统；

模具设计；

传动系统。

ABSTRACT

Multi-stationpressbusfromthepunchingunitinthemachinery,cuttingunitandbendingunits,theassemblyformedinthesamethree-positionbench,werecompletedoncopper,aluminumbusbarpunching,shearingandbending,embossingandsoon.Thisdesignismainlythedesignofstructuralunitofpunching.Inthemachiningprocess,punchingoneofthemainprocessing.Subsequentprocessingofmanyprocesses,whichisthemostbasicaspectsofpunching.Therefore,thesuccessofsubsequentprocessingandsmoothornot,andpunchingtheresultsarecloselyrelated.Thesubjectofcomprehensiveandstrong,youcanconsolidatetheknowledgelearnedtoimprovemyskillsandknowledgeoftheintegrateduseofacertaincomplexityofsolvingpracticalengineeringproblems.Busformulti-stationmachineworkcharacteristicsandprocessingrequirements,multi-bitbusonthepunchingmachineforstructuralanalysisanddesignunit,andthepunchingunittooptimizetheframestructure;

punchingunitofconvexandconcavemoldandtheupperandlowerDiesupportstructuredesign,learntoinstitutions,mold,hydraulicandotheraspectsofthecomprehensiveapplicationofknowledge,initialgraspofmechanicaldesign,molddesign,hydraulicandotheraspectsofknowledgeandmethodstoimprovemechanicaldesign,engineeringcapabilities.Accesstoallaspectsofmulti-siteontheinstitutionaldesignofbuspunchingtheliterature,includingbooks,journals,papers,designmanual,mechanicalequipmentandequipmenttechnicalparameters.Byunderstandingtheknowledge,thedevelopmentofdomesticandforeign,manufacturingandtechnologicalconditions,thelevelofresearchandfuturetrendsthereisaspecificanddetailedunderstanding.Andthengooutintotheplantthroughitsinternshipwithperceptualknowledge,throughcontinuousoptimizationofthedesignchoicesandtheultimateestablishmentofmulti-bitbuspunchingagencypreliminaryideas.

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Keywords：

HydraulicSystem；

MoldDesign；

TransmissionSystem

目录

摘要I

ABSTRACTI

1前言1

1.3.1多工位母线冲孔机构的基本思路1

1.3.2多工位母线冲孔机构的方案设计2

2多工位母线冲孔机构的总体设计3

2.2.液压缸系统4

3冲孔机构液压系统组件设计8

3.1液压系统的参数计算及选择9

3.1.1液压缸的设计9

3.1.2液压泵的选择11

3.2液压缸密封系统的设计和选择13

3.2.1活塞密封圈的设计和选择13

3.2.2活塞杆密封元件选择14

4冲孔机构加工范围的计算及活塞杆强度校核15

4.1不同条件下铝板的冲孔要求15

4.2活塞杆强度校核16

5模具设计17

6结论18

参考文献19

致谢20

1前言

随着高低压电器、变压器制造行业的迅速发展,对铜、铝母线需求越来越大,加工种类越来越多。

传统的钻孔、剪切和折弯方式对母线的表面质量带来了很大影响,加之实际工作现场中受各种工具的限制,更难以保证母线的加工质量,从而影响了变压器和电控柜等的质量。

多工位母线加工机就是根据高低压电器、变压器制造行业的需要而研制开发的一种专用设备。

该设备以液压系统为动力源，例如：

YJZ系列石油钻杆液压机、YJW41系列液压校直机、YJ42系列线圈整形液压机。

它将冲孔单元、剪切单元以及折弯单元三个部分整合于一体,形成三个工位,可进行母线的冲孔、切断、折弯、压花等加工。

设备功能完善,操作方便,投产以来,在变压器、高低压开关柜等行业得到了广泛应用。

但在实际应用过程中,机械结构等方面也出现了一些问题,为此利用有限元分析等方法对多工位母线加工机的冲孔单元与剪切单元进行了设计，提出一款精度高误差小的设计方案。

1.1选题背景

选题背景：

在机械方面由冲孔单元、剪切单元和折弯单元组成,装配于同一工作台上形成三工位,分别完成对铜、铝母线的冲孔、剪切和折弯、压花等工作。

将原设备冲孔与剪切单元组合框架结构改进为一体式框架结构,从而改善了母线加工机的受力方式,提高了系统的动态刚度,保证加工精度，方便模具装夹。

1.2冲孔机对工业发展的作用及意义

在传统的工业生产过程中冲孔工艺的实现往往是通过人工实现的，由工人将工件一件一件的放置在冲孔装置上，再通过控制冲孔装置进行冲孔，这样反复重复工艺过程。

该操作大大降低了工作的效率，提高了工业成本高而且在生产的过程中容易发生事故。

自动冲孔机的设计及产生大大加快了工业发展的进程，实现工厂从人工到机械化的过程，为工业的发展节约成本，促进工业生产的效率。

1.3多工位母线冲孔机构的基本思路及方案设计

1.3.1多工位母线冲孔机构的基本思路

为适应工厂的加工需求，在经过查阅国内外资料、分析多种设计方案以及通过研究多种加工机改进设计方案的条件下，本次设计提出了一个比较完善的设计方案。

在机构的设计过程中要根据国标要求对机构进行设计改进，在保证机构整体成套性的基础上采用标准原件，例如：

液压系统原件、传动系统、连接机构等。

在冲孔机构的生产过程中要保证机构运行的安全性，在冲孔的过程中首先要保证液压系统的正常工作，我漏油、渗油现象的发生。

根据已知的条件计算出液压缸的内径选择合适的液压缸，进而确定好合适的液压杆。

在选择和是的液压缸同时，通过查阅机械设计手册以及与液压相关的资料选择合适的密封原件，本次设计主要采用O型圈以及毡圈。

为保证连接的紧固性，防止装置的移位或变形，设计采用螺栓和焊接固定以及采用定位销定位的方法实现。

通过对多种冲压机工作过程及受力状态的分析,其冲孔单元框架变形原因为冲孔单元,都采用了组合框架结构,两侧导向板在工作时承受偏转力矩,会产生向外偏移。

而顶部的上模座和支承座、上刀架与油缸座都受到两侧的拉力与中间压力的作用,将有弯曲倾向,一般情况下,在液压机额定工作能力内,上述框架部分会产生弹性变形,工作结束后能够弹性复原。

而当没有根据液压缸的额定工作能力合理选择母线的板厚和加工孔径的大小情况下,其中冲孔单元中的上模座、支撑板与油缸座有时会发生严重的弯曲现象,超过了材料的弹性变形极限,产生塑性变形,从而使两边的导向联接板也不能正常工作,导致冲头卡滞,无法完成冲孔功能。

此外,冲孔单元的上模座板与支撑板上均加工有大尺寸模具安装孔和油缸端部定位孔,对其受力方式和动态刚度也有很大影响。

因此,液压机的额定工作能力与组合框架承受载荷能力匹配问题是产生故障的主要原因,针对这些问题在确定液压机工作能力的前提下组合框架用锻造毛坯加工而成。

采用活塞固定的方法，把液压缸缸体与机构的框架痛过焊接和螺栓连接的方式固定在一起。

从而提高机构的动态刚度以及动态刚度，有利于实现液压缸工作能力和设备承受冲裁能力的匹配。

1.3.2多工位母线冲孔机构的方案设计

机床的设计步骤：

（1）制定设计方案