套筒冲孔模结构设计毕业论文.docx

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套筒冲孔模结构设计毕业论文

摘要

链条作为重要的机械基础件，被广泛用于动力的传递、物料的输送、重物的提升、工件的牵引以及各种链条机构及装置中。

利用模具对其进行批量化生产时的质量与成本是影响链条发展的决定性因素。

由于链条的破损主要以链条套筒的拉伸疲劳断裂失效为主，因而套筒是链条疲劳破坏的薄弱环节。

其疲劳裂纹通常萌生于板内孔边缘的应力集中区，因此在工艺上进行合理的规划将有助于提高滚子元件的疲劳强度。

本论文设计了一种落料-冲底过孔连续模，可高效地完成滚子的精冲工艺，根据链条规格的大小，其表面粗糙度一般可达到。

关键词：

链条套筒冲压模具落料冲孔整形复合模

ABSTRACT

Chainasanimportantbasisforthemechanicalpartsiswidelyusedinpowertransmission,materialstransportation,upgradingtheweight,tractionandvariouspartsofthechainofinstitutionsanddevices.Asachain-linkedcomponentofthetransmissionpowerofthemaincomponentstotensilefailuremainlyfatiguefracture,therolleroffatiguedamageistheweaklink.Thefatiguecrackoftherollerusuallyinitiatesontheedgeoftherollerholewhichistheareaofstressconcentration,inlargemeasuretoreducethefatiguestrengthoftheroller.Reasonableprocessingtechnologywillhelpimprovethecomponentsoftherollerfatigue.Thechain-processingmethodiscommonlyusedpunchingandsqueezinghole.Inthispaper,aflip-blanking-Piercingcompounddieisdesigned.Itcaneffectivelycompletetherollertechnology,accordingtothesizeofthechainspecifications;itsgeneralsurfaceroughnesscanbeachieved.

Keywords:

RollerDieStampingBlanking

第一章概述

1.1.设计的背景及意义

链条是各种机械中使用十分广泛的基础件之一，无论是传递动力的传动链，或是搬运物品的输送链，还是提升重物的起重链，都具有良好的使用性能，了解链传动试验研究方面的知识，对于链条及其派生产品的设计与制造技术是至关重要的。

目前，国外的链条制造技术已经普遍采用了预拉、喷丸、挤孔、表面处理等新工艺，同时研制了新一代的链条套筒多颗高速自动冲床、五工位磙子冷挤机、新型卷管机、高速销轴机、销轴倒角机、带铆头、跑合、预拉、拆节的新型装配机、连续式网带炉等制造设备，模具加工设备在不断升级换代，模具的结构型式与材料也在不断更新。

但是，我国的链条生产，在品种、规格、产品性能以及数量上与工业发达国家的差距仍然相当大。

现有的常规技术已无法满足链条研制的需求，从而形成了本学科新的前沿研究领域，也是国内链条制造业亟待解决和汽车主机厂极为关注的关键技术。

冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

模具是工业生产中的重要工艺装备，是国民经济经济各部门发展的重要基础，是衡量一个国家的生产力水平的重要标志之一，模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，也是机械制造业中技术先、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，随着改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和工业的新发展势头，在仪器仪表、家用电器、交通、通讯等行业中。

模具设计水平的高低、模具的制造能力强弱以及模具的发展和技术经济水平，模具工艺成为了高新技术产业的重要组成部分，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业，其水平的高低，在很大程度双决定产品的质量、效益和产品的开发与制造能力。

通常一套模具（如图1-1）主要由两类零件组成，分别是工艺零件和结构零件

工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；

结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。

应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。

图1-1冲压模具的典型结构

本次设计的模具主要是针对滚子链套筒的加工。

滚子链是由外链板1、内链板2、销轴3、套筒4和滚子5组成（如图1-2）。

内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。

滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。

当内、外链板相对挠曲时,套筒可绕销轴自由转动。

图2-2滚子链典型结构

随着国家经济以及轻工业的快速发展，链条的需求量与日俱增，迫切需要提高加工自动化程度，以提高工作效率和产品精度。

因此的对滚子链加工工艺中的套筒冲孔整形模的设计是十分有意义的。

同时作为对四年机械专业学习的一个应用和检验，同样有着很重要的意义。

1.2国内外研究发展的现状

1.2．1、链传动技术的国内外发展现状

由于链传动技术的迅速发展，链条产品设计和制造水平的不断提高，现代的滚子链结构已日趋完善，用途也不断拓宽。

小到复印机、办公机械以及电影机械，大到汽车、摩托车、机床、工程机械以及万吨级的巨轮等，贯穿于国民经济的许多行业。

链条产品不仅关系到许多主机产品的配套和维修及主机产品的升级换代，而且关系到引进为数众多的机械装备能否保证配件供应和发挥性能。

它不仅涉及到工业部门各行业的生产，而且直接关系到人民生活。

因此，链条产品确实是一种关系到国计民生的量大面广的重要机械传动基础件。

近年来，随着各行各业的飞速发展，链传动技术也在不断提高与完善，众多的新技术、新材料、新工艺、新装备不断涌现，一大批用途广泛的新产品相继问世，许多重要的研究成果已进入实用阶段，耐环境、高精度、高强度、低噪声等已构成了主要特色，而且由此派生出来的品种规格日趋增多，呈现了一种良好的发展势头，构成了链传动行业飞速发展的新潮流。

日本是汽车发动机上采用链传动较早的国家之一，早在二十世纪五十年代，从英国引进了奥斯汀和希尔曼两种品牌的汽车开始，就在发动机的正时系统中采用了滚子链。

从那时起，日本的有关专家和学者在大量引进外国技术的同时，着力研究将滚子链用于高速、变载以及多冲的自动机械中的要求、特性以及技术改进。

当时主要研究的问题是滚子链在高速下的耐磨性、耐久性以及振动稳定性，并通过结构和润滑方面着手提出了减小噪声的措施。

其产品在运行速度上已经超出了常规链条的几倍，达到了10000r/min以上；由于在生产技术上的进步，加工精度的提高，润滑系统的完善，使得日本生产的链条产品的振动和噪声大幅度的减少。

现在的日本链条行业发展稳定而迅速，以椿本（TSUBAKI）公司为首的名牌厂家已经生产出了各种耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、耐环境、寿命长、可靠性极高的多系列具有代表性的新型链条产品，成为各种汽车主机配套的主打产品。

作为世界著名的链条公司，日本椿本公司生产的链条产品不仅品种多、规格繁多，而且其销售量也居世界前列，并逐年在递增。

除了日本以外，一些历史悠久、生产名牌链条产品的国外企业众多，产品规格多，性能好、精度高，寿命长，如英国的RENOLD，美国的MORSE、DIAMOND、LINK-BELT，日本的D.I.D，德国的WUIF、JWIS，法国的SEDIS等。

我国是制造和使用链条最早的国家之一。

但由于技术和经济上的落后，而使得我国链条产品的研究和开发受到了限制。

我国的链条生产，在品种、规格、产品性能以及数量上与工业发达国家的差距相当大，国内仅能提供适用于一般情况下的常规传动链和输送链，所生产的链条无论从耐磨性、耐久性、可靠性方面都难以满足新型主机产品的配套要求，而对在严酷服役条件（如剧烈冲击、高温、高速、强磨损、强腐蚀等）下所需的特种链条目前尚处于研制和试用阶段。

同时，高精度链、高强度链也有待于进一步发展。

近年来，随着我国轿车工业的迅速发展和市场需求，国内的一些链条企业相继由德国、奥地利等国家引进了全套或部分技术装备，从而为扩大产品数量和提高产品质量，为消化国外技术的基础上研制我国新一代的链条产品奠定了基础。

为此，在国家链传动研究所的支持下，浙江湖州锐狮链传动集团公司专门成立了研究、开发、生产汽车链条的专业公司——湖州求精汽车链传动有限公司。

该公司引进了日本精密压力机、奥地利爱协林公司自动化热处理炉等一批先进设备，建立了专门生产汽车链条的封闭流水线。

由于该公司的试验、检验设备和手段先进完善，已通过了ISO9002质量体系认证，并成为吉林大学汽车链高速特性研究方向的博士生实验基地。

目前，公司生产的各种汽车发动机用链（正时链、机油泵链、驱动链以及平衡链）与发达国家同类产品（如RENOLD、SACHS、JWIS等）在相同的工况条件下进行多次试验，各项技术指标均达到了同等水平。

已经成为二汽神龙富康、北京吉普、一汽发动机厂、沈阳新光等汽车发动机厂家的主机配套产品，填补了国产汽车链的空白。

为加速我国链条产品的全面发展，适应市场经济和国际经济大循环的需要，我国的链条行业必须做好与国际接轨的种种技术准备，全面贯彻实施链条的系列标准，尽快取得产品质量认证和质量体系认证，进一步提高我国链条产品的设计、制造、检验的质量水平，努力开创我国的链条名牌产品，积极开拓市场，时刻跟踪国外链条技术的最新动向，真正形成在国际市场上具有较强竞争力的链条产业的优势[1]。

1.2．2、模具技术的国内外发展现状

（1）、国外模具技术研究现状

高新技术已经在模具企业中得到广泛应用，具体表现在：

广泛应用CAD/CAE/CAM技术，超越了图板、二维绘图的初级阶段，3D设计已达到了70～80%，PRO/E、UG、CIMATRON等软件普遍应用。

数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。

CAE技术已逐渐成熟，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。

普遍采用高速切削加工技术，以高速度切削、高速度进给达到高加工质量。

加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍，大大缩短制模时间。

普遍应用快速成型技术与快速制模技术塑料模具有专门提供原型制造服务的机构和公司塑料模具厂家利用快速原型浇制硅胶模具，用于少量翻制塑料件。

汽车模具也多为锌基合金快速制模和使用环氧树脂制作金属成型模。

（2）、国内模具技术研究现状

我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。

国内的模具生产厂已超过17000家，从业人员达50万。

近年来，我国的模具工业一直以每年13％左右的增长速度快速发展。

我国模具技术的发展进步主要表现在：

研究开发了模具新钢种及硬质合金、钢结硬质合金