专科--机械毕业设计

山东科技大学泰山科技学院毕业设计摘要本文通过对一个实际的零件－隔环密封装置的冲压工艺设计和模具设计，说明了常用机械结构设计的一般方法和步骤，并给出了一些在设计过程中所遇到的问题和参加实际设计的感受。说明了在设计过程中应该树立的态度和作风，设计所要达到的目的和需要培养的能力，给出了一般论文的格式和写作方法。关键词：装配图、冷挤压、冲压模具、工艺计算、结构设计、隔环山东科技大学泰山科技学院毕业设计I目录1前言..............................................11.1挤压的概念、种类、特性及运用领域.........................11.1.1挤压的概念:..........................................11.1.2挤压的方法...........................................11.1.3挤压的种类...........................................11.1.4冷挤压加工的特性及使用领域...........................21.2挤压技术的历史与发展.....................................31.3我国挤压技术的发展情况...................................42冷挤压工件的工艺分析...............................62.1材料性能.................................................62.2零件挤压的工艺分析.......................................62.2.1零件的尺寸和公差.....................................62.3工艺方案的确定...........................................72.3.1相对变性程度的计算.................................73主要的工艺参数计算及工序的确定.....................93.1坯料原始尺寸及重量确定...................................93.2制备毛坯................................................103.2.1毛坯下料............................................113.3表面润滑处理............................................113.4挤压力的计算............................................123.4.1用图算法进行挤压力的计算............................123.5选用冷挤压设备..........................................133.5.1设备所要满足的冷挤压要求............................133.5.2确定压力机的类型及型号..............................133.5.3做功校核............................................134压模具的设计.....................................15山东科技大学泰山科技学院毕业设计II4.1正挤压模工作部分的设计..................................164.1.1正挤压凸模的设计....................................154.2导向装置的设计..........................................224.3压力垫板的设计..........................................244.4模架的选用..............................................244.5冷挤压模具材料的选定....................................255冲压的工艺分析及模具设计..........................285.1工艺分析和工艺方案的确定................................285.2毛皮材料的规格和形状....................................315.3模具工作部分尺寸和公差计算..............................295.4冲裁力的计算............................................305.5冲裁凹模的设计计算......................................315.5.1凹模孔口形式的选择..................................315.5.2凹模的主要技术要求..................................325.6固定板的设计计算........................................335.7卸料板的设计计算........................................335.8.1凸模的类别..........................................345.8.2凸模结构设计........................................385.8.3凸模材料............................................365.9垫板的设计..............................................365.10模具其他零件的结构尺寸.................................365.10.1选取模架...........................................365.10.2导柱导套的参数选择.................................375.11压力机的选择...........................................395.11.1压力机的参数.......................................395.12模柄的选择.............................................40结论............................................42参考文献...........................................43致谢..........................................44山东科技大学泰山科技学院毕业设计11前言1.1挤压的概念、种类、特性及运用领域1.1.1挤压的概念:挤压是指坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法。挤压变形的特征是由大截面向小截面的变形。1.1.2挤压的方法①正挤压坯料从模孔中流出部分的运动方向与凸模运动方向相同的挤压方法。反挤压坯料的一部分沿着凸与凹模之间的间隙流出，其流动方向与凸模运动方向相反的挤压方法。②复合挤压同时兼有正挤、反挤时金属流动特征的挤压方法减径挤压它是一种变形程度较小的变态正挤压法,坯料断面仅作轻度减缩.③径向挤压挤压时金属流动方向与凸模的运动方向垂直.④镦挤复合法它是将局部镦粗与挤压结合在一起的加工方法.1.1.3挤压的种类按照挤压坯料的温度分类：1冷挤压在室温下进行的挤压方法2温挤压将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压，便称为温挤压。山东科技大学泰山科技学院毕业设计23热挤压金属加热到再结晶温度以上进行的挤压方法。严格的说,冷挤压和温挤压皆属冷压力加工范畴,是指在金属再结晶温度以下进行的挤压变形。1.1.4冷挤压加工的特性及使用领域挤压加工有许多的特点，主要表现在挤压变形过程的应力应变状态、金属流动行为、产品的综合质量、生产的灵活性与多样性、生产效率与成本等方面。①.提高金属的变形能力金属在挤压时处于强烈的三向压应力状态，可以充分发挥其塑性，获得大变形量。②.制品综合质量高挤压变形可以改善金属材料的组织，提高其力学性能，特别是对于一些具有挤压效应的铝合金，起挤压制品在淬火时效后，纵向（挤压方向）力学性能远高于其他加工方法生产的同类产品。与轧制、锻造等加工方法相比，挤压制品的尺寸精度高、表面质量好。③.节约原材料挤压属于少、无切削加工，大大节约了原材料。④.产品范围广挤压加工不但可以生产断面形状简单的工件、管、棒、线材，而且还可以生产断面形状复杂的实心和空心件、型材、制品断面沿长度方向分阶段变化的和逐渐变化的变断面型材，其中许多断面形状的制品是采用其他塑性加工方法无法形成的。挤压制品的尺寸范围也非常广。⑤.生产灵活性大、生产效率高挤压加工具有很大的灵活性，只要更换模具就可以在同一台设备上生产形状、尺寸规格和品种不同的产品,挤压操作简便，容易掌握，生产效率高，对工人技术等级要求较低。山东科技大学泰山科技学院毕业设计3除了上述挤压共有的优点，冷挤压还具有以下几个特点：1．够得到强度大、刚性好而质量轻的零件2．零件精度等级高、表面粗糙度低3．节约能源，工作环境得到较大改善。冷挤压虽有很多优点，但变形抗力大，限制了可生产零件的尺寸及难变形材料的成形。1.2挤压技术的历史与发展挤压技术的发展经历了漫长的历史过程.19世纪末,法、英、美、德等国开始用冷挤压法生产软质有色金属零部件.第一次世界大战期间.美国采用冷挤压法大批量生产黄铜弹壳,并企图用冷挤压法生产钢制弹壳,但未获成功,原因是当时还不可能用工具钢作为模具材料,也没有找到良好的表面处理方法和润滑剂.第一次世界大战后,德国人于1921年制造出冷挤压钢管专用的挤压机,经过近十年的研究及实验,直到1931年冷挤压钢管才在实验室里试制成功,但不能正式投入生产,其原因也是由于钢冷挤压时变形抗力过大,找不到用于生产的模具材料和表面润滑处理方法第二次世界大战前夕,德国对弹壳的需求量猛增,当时用黄铜材料制造弹壳,因原料来源不足,满足不了战争的需求.为了扩大弹壳的生产量,德国秘密试制用冷挤压法生产钢弹壳,但一直未获成功,直到1942年德国人找到了采用表面磷化、皂化处理法,并用合金工具钢作为模具材料,成功的用冷挤压方法生产大量的钢弹壳,当时在战场上引起了极大地轰动与震撼。第二次世界大战一结束,美国查明了德国山东科技大学泰山科技学院毕业设计4人关于钢冷挤压的一切资料,并聘用德国专家,继续深入的研究钢的冷挤压,大规模的开办了用冷挤压法生产钢制弹壳和弹体的军工厂.第二次世界大战以后冷挤压开始由军用转向民用化。从1949年开始,美、德等国在民用工业中采用冷挤压法加工各种钢制零件,并进一步开展了钢的冷挤压研究工作。日本于1957年引进第一台专用冷挤压力机,首先在钟表等精密仪器工业中采用冷挤压加工。由于这种加工方法经济效益显著,不久,便在大批量生产的汽车和电器等工业部门中得到广泛的运用,现已成为一种重要的加工手段,遍及于各个工业部门。1.3我国挤压技术的发展情况在我国,解放前的冷挤压技术是很落后的。解放后随着我国工业生产及科学技术的蓬勃发展,冷挤压技术得到了迅猛的发展。并且冷加压技术在我国的工业化建设中起到了令人瞩目的成就。目前,我国已能对铝、锡、纯铜、无氧铜、黄铜、锡青铜、锌及其合金、纯铝、防锈铝、锻铝、