毕业设计小型气动冲压机设计.docx

小型气动冲压机设计前 言目前 ,在国内大多数中小企业中 ,冲压设备以传统的机械式冲床为主。机械式冲床一般具有外形尺寸较大、工作环境噪声高、冲压力不可随时调整以及能源的利用率低等缺点。同时 , 为了提高冲床的能量利用率以及增大冲床的工作冲击惯性 ,一般都配备有巨大的飞轮 ,但事实上 ,设备运行时单位重量的输出力低。另外在加工小尺寸的液压和气动元件时 ,能源浪费严重 , 而且由于冲击过程的不稳定性 ,经常造成严重的人身事故。,因此研究和设计一种新型的冲压机代替传统的机械式冲床是具有现实意义的。一些金属和非金属微型薄板件冲制主要采用两种方法：一是在排样设计中采用多排策略，增大模具尺寸以满足大型压力机的需求。并将设计和制造好的模具安装在机械压力机上来实施冲压，其缺点是：设各投资大、模具设计和制造复杂，总成本高，且必须采用机械压力机；二是采用小型模具，在小吨位压力机上实施冲压。虽然模具设计、制造比较容易，但仍摆脱不了机械压力机固有的缺陷：笨重、噪音大．操作不方便、安全，浪费能源等问题．本文结合微型薄板件的企业生产现状和实际情况，设计了一种新型微型件气动冲压一体化机(直接采用活塞杆和凸模连接的形式)．减轻了床身重量．并进行了结构优化.采用该一体化结构，冲压机结构简易、可靠．操作安全和方便．这为冲压提供了一种新设计方法．1、国内外研究现状随着气动和液压技术的发展,以及气动技术中的气源比较容易获取、环境干净、气动元件安装方便、灵活等特点。而大部分冲压设备以传统的机械式冲床为主。机械式冲床一般具有外形尺寸较大、工作环境噪声高、冲压力不可随时调整以及能源的利用率低等缺点。同时 ,为了提高冲床的能量利用率以及增大冲床的工作冲击惯性 ,一般都配备有巨大的飞轮 ,但事实上 ,设备运行时单位重量的输出力低。另外在加工小尺寸的液压和气动元件时 ,能源浪费严重 ,而且由于冲击过程的不稳定性 ,经常造成严重的人身事故。因此研究和设计一种新型的冲压机代替传统的机械式。气压传动是以压缩空气为介质，以压缩空气为动力，无噪音，无污染，环保。也不需要承担介质方面成本。所以我设计的以空气为介质进行传动——气动冲压机，它的设计轻巧，不占用空间，可任意放在工作台上或流水线上；结构简单，性能稳定，可根据产品的大小调整工作高度；改变模具；气缸行程调整简单，配有空气节流阀，气缸上、下行速度均可根据生产要求调节；2 冲压机设计目的及要求功能设计：冲压机的基本功能就是设计一个气缸，并使得有足够的力可以冲压食品成型. 气缸以压缩空气作为动力源．带动活塞传动到主轴上使主轴形成向下运动，从而形成冲力．使食品在模具中产生规定的变形而达到加工的目的．它与普通冲压机不同的是，行程可以任意调节，压力可以调节，最大的特点是气动压力机压力。可以在压到工件后形成保压而完成工件的成形．结构设计：可以小型件气动冲压机由机架、模具、控制箱构成．机架包括气缸、底座、工作台。气缸通过其上的法兰与上固定板用螺钉固定连接．模具包括上模板、圆柱销、凸模与气缸活塞杆用螺纹固定连接．并通过卸料螺钉与模板连接，凹模通过内六角螺钉和圆柱销与模板定位紧固连接．下模板用螺栓、螺母固定在机架的工作台上．凸模通过锥面与气缸活塞杆配合连接：外观及尺寸：由于尺寸相对较小，气动元件安装方便，不受空间限制。使得整体比较美观，占地面积小。用 Solidwork 软件对上述机构进行建模，对其运动进行仿真分析。3 小型冲压机的结构小型冲压机的三维效果图如下：3-1 小型冲压机的三位效果图小型气动冲压机由机架、升降、模具、控制箱构成．机架包括可调缓冲气缸、底座、工作台。1气缸安装在升降架上，并通过螺栓夹紧。凸模与气缸的活塞杆通过螺纹连接，活塞带动凸模工作。凹模放在底座上，通过螺栓连接。升降包括升降架、齿条、升降装置（齿轮轴、蜗轮、蜗杆）升降机构可以调节凸模与凹模之间的高度，以便进行工作。控制箱的气动按钮按下，机器开始工作，打开气源，可调缓冲气缸工作，活塞带动凸模快速向下运动到压缩物体时，活塞减慢速度，将物体慢慢的压缩成型，当碰到形成开关时，活塞收回。1-底座 2-手摇杆 3 升降箱 4-销5 夹紧螺栓 6-管接头7-缓冲气缸 8-控制箱9-升降架 10 凸模11-凹模 12 行程开关13 齿条 14-蜗杆 15-轴套 16-蜗齿17-键18-轴承19-齿轮轴21-挡板图 3-2 冲压机的结构图4 冲压机的工作原理冲压过程可以分为如下几个步骤 ,用框图表示如图 4-1 所示。图 4-1 小型冲压机冲压过程框图2由于气动和液压技术的发展,以及气动技术中的气源比较容易获取、环境干净、气动元件安装方便、灵活等特点 ,因此本文探讨的冲压机采用气动冲压。将所冲的毛坯放在凹模板上．开动控制箱开关旋钮．电磁阀 3 得电，使气缸 5 接通气源 1，气缸活塞杆带动凸模下行