千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计【12张图纸】【优秀】【机械毕业设计】

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[A0056]千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计.zip

[A0056]千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计

王楠毕设说明书.doc---(点击预览)

薄膜冲孔三维设计

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薄膜冲孔二维图

装配图3.dwg---(点击预览)

A4 1：1压膜板2.dwg---(点击预览)

A4 1：1凹模1.dwg---(点击预览)

A4 1：1凸模.dwg---(点击预览)

A31：2凹模固定板.dwg---(点击预览)

A3 1：4脚支座2.dwg---(点击预览)

A3 1：4侧板1.dwg---(点击预览)

A3 1：2滚筒固定板.dwg---(点击预览)

A3 1：2推板1.dwg---(点击预览)

A3 1：2凸模固定板.dwg---(点击预览)

A3 1：1卷料筒固定板.dwg---(点击预览)

A2 1：2 气缸固定板.dwg---(点击预览)

A4 1：1凹模1.bak

附表

2开题报告.doc---(点击预览)

1任务书.doc---(点击预览)

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编号：445012 类型：共享资源大小：16.95MB 格式：ZIP 上传时间：2015-06-29 上传人：小*** IP属地：福建

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关键词：: a0056 豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置设计

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摘要I

AbstractII

第一章引言- 1 -

1.1课题来源- 1 -

1.2国内外发展概况及存在问题- 1 -

1.3毕业设计具体内容- 2 -

第二章方案设计- 3 -

2.1方案选择- 3 -

2.2机构运动简图- 4 -

第三章模具类型及结构形式的选择- 5 -

3.1模具结构形式要求- 5 -

3.2模具结构类型的确定- 5 -

3.2.1冲压工序的分类- 5 -

3.2.2根据工序组合程度分类- 6 -

3.2.3正、反装的选用- 6 -

第四章冲模零、部件结构设计- 7 -

4.1 凸、凹模结构设计- 7 -

4.1.1 凸模- 7 -

凸模结构形式- 7 -

凸模尺寸设计- 8 -

固定方式- 9 -

凸模的强度校核- 9 -

4.1.2 凹模- 10 -

类型- 10 -

整体式凹模尺寸- 10 -

固定方式- 12 -

4.2其他模具零件结构尺寸- 12 -

4.2.1气缸固定板- 12 -

4.2.2推板- 14 -

4.2.3凸模固定板- 15 -

4.2.4压膜板- 17 -

4.2.5凹模固定板- 18 -

4.2.6导柱- 20 -

4.2.7导套- 20 -

4.2.8侧板- 20 -

4.2.9脚支座- 21 -

4.2.10滚筒固定板与卷筒固定板- 22 -

4.3冲模传动系统- 24 -

4.3.1传动的分类与选择- 24 -

4.3.2 气缸的理论计算- 25 -

4.4 弹簧的设计与校核- 25 -

4.4.1弹簧的设计- 25 -

4.4.2弹簧强度校核- 25 -

4.5气缸固定板弯曲强度校核- 26 -

第五章模具的总装配- 28 -

5.1 冲孔模具的三维结构图- 28 -

5.2总装配图- 29 -

第六章结束语- 30 -

参考文献- 31 -

摘要

本设计是对千叶豆腐产品进行的冲孔模具设计。文中对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。通过参考与冲压相关的资料和翻阅各种机械设计手册，确定模具结构及尺寸，通过不断的计算与修改，最终画出了装配图和零件图。

通过这次毕业设计，使我了解和掌握了许多实际的东西，实践证明，模具的设计和制造只有一些理论知识是不行的，任何模具的设计都要有一定的实际经验才可以设计出更合理性的模具。

关键词：千叶豆腐冲孔模具机械设计

Abstract

This design is to the product of Chiba tofu which on Punching mold design. Thesis of stamping mold parts and other relevant parts of the selection principle and selection methods are described. By the reference and stamping related data and the various mechanical design manual reading determined the structure and size of the mold, through the continuous calculation and modification, the final draw the assembly drawing and parts drawing.

Through this graduation design, cause me to understand and master the many practical things. Practice has proved that the die design and manufacturing only some theoretical knowledge is not enough, any mold design should have some practical experience before they can design a more reasonable mold.

Key words: Chiba tofu Punching mold Mechanical design

A2 1：2 气缸固定板.jpg

A3 1：1卷料筒固定板.jpg

A3 1：2滚筒固定板.jpg

A3 1：2凸模固定板.jpg

A3 1：2推板1.jpg

A3 1：4侧板1.jpg

A3 1：4脚支座2.jpg

A4 1：1凹模1.jpg

A4 1：1凸模.jpg

A4 1：1压膜板2.jpg

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QQ截图20150610003028.jpg

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装配图3.jpg

内容简介：: 本科毕业设计任务书信息与机电工程系填写时间：2015年 3 月20 日课题名称千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计学生姓名专业、学号机械设计制造及其自动化毕业设计基本要求、重点需要研究的问题基本要求：首先分析查阅相关资料，了解豆类食品加工及其生产过程；其次分析冲孔模具的功能和组成，实现薄膜冲孔的动作要求；然后对装置零部件进行选型和计算；最后绘制出零件图和装配图重点需要研究的问题：冲孔位置可调，冲孔数可调和对冲孔后废料的处理。计划进度安排1、第1、2周查阅资料撰写毕业设计开题报告2、第35周查阅资料，设计构思，初步确定设计方案3、第 6 周修改设计，准备中期检查4、第7-10周绘制图纸、零部件设计选型和理论计算5、第11-12周撰写设计说明书、准备答辩应收集的资料及主要参考文献1、模具设计与制造2、机械设计3、工程材料及成形技术4、冲压工艺学指导教师（签名）：职称：副教授系（教研室）主任（签名）：分管院长（签章）：本科毕业设计开题报告设计题目：千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计专业年级： 11级机械设计制造及其自动化专业学号：姓名：指导教师、职称： 2015 年 3 月 10 日一、本设计课题的目的意义，主要及拟解决的关键性问题（附参考文献）设计课题的目的意义：目前，市面上的薄膜冲孔装置通常是用于制作塑料薄膜袋的手提孔和农用的大棚膜，用于千叶豆腐加工的薄膜冲孔装置少之又少。豆腐薄膜的作用是为了保证豆腐在压榨过程中避免接触机器，保持干净、卫生，同时为了后续豆腐机的注料、排气，需要在薄膜上冲出对应孔位，所以我的毕业设计主要目的是针对自动化豆腐机的前期薄膜处理加工机械进行的综合研究，设计出冲孔位置可调、冲孔数可调，冲孔效率高，操作更加简便的薄膜冲孔装置。主要及拟解决的关键性问题：冲孔位置可调，冲孔数可调和对冲孔后废料的处理。参考文献：1 陈国定吴立言主编.机械设计.北京:高等教育出版社，20132 王芳主编.冷冲压模具设计指导.北京：机械工业出版社，19993 付宏生主编.冷冲压成形工艺与模具设计制造.北京：化学工业出版社，20054 肖景容姜奎华主编.冲压工艺学.北京：机械工业出版社，19995 张定华主编.工程力学.北京：高等教育出版社，20006 梁耀能主编.工程材料及加工工程.北京：机械工业出版社，2001二、本设计课题的主要设计、预期设计结果主要设计内容：1.设计冲孔装置的工作零件、定位零件、导向零件、紧固零件等2.对设计出的薄膜冲孔装置的工作原理、典型零件的结构设计分析3.进行必要的理论计算4.绘制零件图和装配图预期设计结果：1.完成薄膜冲孔装置机械结构设计2.完成主要零部件的设计、校核3.完成薄膜冲孔装置三维设计4.绘制出零件图、装配图5.完成设计说明书三、设计方法和步骤设计方法：通过查阅资料，查找所需的数据、流程、工艺方法，与导师进行指导交流，提出新思路，设计出可实现冲孔位置可调，冲孔数可调，简便、效率高的机器。设计步骤：查阅国内外文献初步确定设计方案设计方案筛选与调整查阅相关数据进行必要的理论计算图纸绘制与修改编写说明书四、设计工作的总体安排及进度1、第1、2周查阅资料撰写毕业设计开题报告2、第35周查阅资料，设计构思，初步确定设计方案3、第 6 周修改设计，准备中期检查4、第7-10周绘制图纸、零部件设计选型和理论计算5、第11-12周撰写设计说明书、准备答辩五、指导教师审查意见：签字：年月日六、系(教研室)审查意见：签字：年月日七、学院审查意见：分管院长签章：年月日书、说明书设计题目：千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计专业年级：2011级机械设计制造及其自动化学号：、姓名：、指导教师、职称：、 2015 年 5 月 27 日目录摘要IAbstractII第一章引言- 1 -1.1课题来源- 1 -1.2国内外发展概况及存在问题- 1 -1.3毕业设计具体内容- 2 -第二章方案设计- 3 -2.1方案选择- 3 -2.2机构运动简图- 4 -第三章模具类型及结构形式的选择- 5 -3.1模具结构形式要求- 5 -3.2模具结构类型的确定- 5 -3.2.1冲压工序的分类- 5 -3.2.2根据工序组合程度分类- 6 -3.2.3正、反装的选用- 6 -第四章冲模零、部件结构设计- 7 -4.1 凸、凹模结构设计- 7 -4.1.1 凸模- 7 -4.1.1.1凸模结构形式- 7 -4.1.1.2凸模尺寸设计- 8 -4.1.1.3固定方式- 9 -4.1.1.4凸模的强度校核- 9 -4.1.2 凹模- 10 -4.1.2.1类型- 10 -4.1.2.2整体式凹模尺寸- 10 -4.1.2.3固定方式- 12 -4.2其他模具零件结构尺寸- 12 -4.2.1气缸固定板- 12 -4.2.2推板- 14 -4.2.3凸模固定板- 15 -4.2.4压膜板- 17 -4.2.5凹模固定板- 18 -4.2.6导柱- 20 -4.2.7导套- 20 -4.2.8侧板- 20 -4.2.9脚支座- 21 -4.2.10滚筒固定板与卷筒固定板- 22 -4.3冲模传动系统- 24 -4.3.1传动的分类与选择- 24 -4.3.2 气缸的理论计算- 25 -4.4 弹簧的设计与校核- 25 -4.4.1弹簧的设计- 25 -4.4.2弹簧强度校核- 25 -4.5气缸固定板弯曲强度校核- 26 -第五章模具的总装配- 28 -5.1 冲孔模具的三维结构图- 28 -5.2总装配图- 29 -第六章结束语- 30 -参考文献- 31 -摘要本设计是对千叶豆腐产品进行的冲孔模具设计。文中对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。通过参考与冲压相关的资料和翻阅各种机械设计手册，确定模具结构及尺寸，通过不断的计算与修改，最终画出了装配图和零件图。通过这次毕业设计，使我了解和掌握了许多实际的东西，实践证明，模具的设计和制造只有一些理论知识是不行的，任何模具的设计都要有一定的实际经验才可以设计出更合理性的模具。关键词：千叶豆腐冲孔模具机械设计AbstractThis design is to the product of Chiba tofu which on Punching mold design. Thesis of stamping mold parts and other relevant parts of the selection principle and selection methods are described. By the reference and stamping related data and the various mechanical design manual reading determined the structure and size of the mold, through the continuous calculation and modification, the final draw the assembly drawing and parts drawing.Through this graduation design, cause me to understand and master the many practical things. Practice has proved that the die design and manufacturing only some theoretical knowledge is not enough, any mold design should have some practical experience before they can design a more reasonable mold.Key words: Chiba tofu Punching mold Mechanical design I第一章引言1.1课题来源在现在的生活中机器已经逐渐发展成为人们工作、生产、生活的一个重要部分，使人们的生活更加美好。它已经涉及到各个领域和行业，提高了人们的劳动生产效率，减少了劳动强度。它已经成为人们不可或缺的一部分。随着全球经济发展和科学技术的进步，世界食品工业取得长足发展。尽管新兴产业不断涌现，但食品工业仍然是世界制造业中的第一大产业。食品工业的现代化水平已成为反映人民生活质量高低及国家发展程度的重要标志。现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向发展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。食品工业的现代化水平，在很大程度上依赖于食品机械的发展及其现代化水平，离开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。千叶豆腐，也称百叶豆腐或千页豆腐，是近些年最新流行的素食新产品，广泛流行于台湾地区、大陆的沿海城市及北方地区，极受消费者的欢迎。但市面上用于千页豆腐制作的机械设备相对较少。千叶豆腐自动铺盘机的设计由四部分组成，分为冲膜装置设计，注料系统设计，下料装置及总体设计，控制系统选型及软件设计。我的设计部分为冲膜装置设计。为此，我的毕业设计题目是围绕千叶豆腐为主题的薄膜冲孔装置设计。豆腐上盖薄膜的作用是为了保证豆腐在压榨过程中避免直接接触机器，保持干净、卫生，而这个装置设计的意义是将薄膜冲压出对应位置的圆孔，为了后续豆腐机通过薄膜孔注料和排气使用，是整个豆腐机的首要和关键装置。同时，采用自动冲孔，解决传统的的人工冲孔问题，减少人工压紧工件劳动强度大、安全可靠性差及模具容易损坏等问题，避免工伤事故。1.2国内外发展概况及存在问题冲孔机从研发到今天只有不到二十年的时间，在国内的发展更是只有十几年，所有目前还有很多不完善的地方，更没有一个统一的行业标准，所以目前光是名称就有十几种，一般准确的叫法称为冲孔机，很多人叫做打靶机，日本、台湾、广东一带称为穿孔机、穿眼机或者点眼机，还有很多人称为射孔机、冲靶机等，其实都是指的同一种产品。冲孔机按照自动化程度可分为手动冲孔机、自动定对位冲孔机、全自动冲孔机、超级全自动冲孔机等。按照加工对象的不同可分为软板冲孔机和薄膜开关冲孔机。由于冲孔机的广泛应用，虽然同是生产冲孔机，但是各生产厂家的产品也各有不同的专注方向，如西安飞尔达自动化设备公司所生产的冲孔机主要是为生产电路板、线路板、印刷板、菲林板和薄膜开关的企业使用，还有些企业生产的冲孔机主要为鞋类或者印刷类企业冲孔而用，等等。市面上以薄膜为原材料的冲孔装置，通常是用于制作塑料薄膜袋的手提孔和农用的大棚膜，用于豆腐加工的薄膜冲孔装置少之又少。同时，市面上的冲孔装置大多以固定式孔位冲孔，而我的设计需要根据豆腐机的注料口和排气口的位置来设计冲孔装置，如果机器需要更改注料口和排气口的位置，冲孔装置则要面临重新的更改设计，所以此次设计出冲孔位置可调的机械结构是我面临的主要问题。1.3毕业设计具体内容本次毕业设计是机械设计制造及其自动化专业设计模块的课题，本次设计的题目是“千叶豆腐自动铺盘机薄膜冲孔装置的设计”，其中最重要的是对冲孔机现状的考察以及对国内现有技术水平的了解，设计出新型薄膜冲孔装置，同时，要注重在保证设计正确合理的基础上，大胆创新，巧妙设计，使自己的设计在各方面更加适用。具体内容：1.因为注料口和排气口分别有两个孔位。所以本次设计需设计出一台可同时冲4个孔的冲孔装置，前两个，后两个。拟定前两孔与后两孔最大相距610mm，两孔之间最大相距277mm。2.设计出一台冲孔位置可调的自动冲孔装置3.在位置可调的基础上，设计出一台可随意增加或减少冲孔数量的自动冲孔装置。4.解决冲孔废料的处理在设计过程中的任务有：1.查阅相关资料，了解豆类食品加工及其生产现状，了解凹凸模的设计2.对设计的薄膜冲孔装置的工作原理、主要技术参数、典型零件的结构设计分析3.进行必要的理论计算4.绘制主要零件图和装配图第二章方案设计2.1方案选择传统的冲孔是工人将工件一件一件的放置在冲孔模具上，然后冲压机动作完成冲孔，工人再取出工件，该法结构简单，但效率低，成本高，易发生事故。所以本次设计的任务是设计出一台全新的自动薄膜冲孔装置，要求冲孔位置可调，冲孔的废料可收集。方案（一）将电机作为冲孔装置的动力源，将产生的驱动转矩，作为用冲孔的动力源，一个电机配一个冲孔模具，通过四个模具组成完整的冲孔装置，废料的处理采用安装气管，通气排出。方案（二）将冲孔模具设计成一个单独个体，用气缸作为冲孔的动力源，一个模具配一个气缸，通过四个单一体组成，然后安装导轨控制其位置的调整，形成完整的冲孔装置，因为薄膜很轻，废料的处理采用安装气管，吹气排出。方案（三）一个气缸配两个或多个冲孔装置，通过在板上挖槽，改变螺钉的旋紧位置，来调整冲孔的安装位置，废料的处理采用安装气管，吹气排出。分析：方案一采用电机，在钻孔、切割时会比较容易，工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小，运行可靠、价格低廉、结构牢固，缺点是考虑豆腐食品加工场所比较潮湿，电机不太适合此环境下使用。方案二采用气缸作用动力，因为气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气，故使用安全。工作介质是取之不尽的空气。排气处理简单，不污染环境，成本低。输出力以及工作速度的调节非常容易。气缸的动作速度一般小于1M/S，比液压和电气方式的动作速度快。可靠性高，使用寿命长。电器元件的有效动作次数约为百万次，而一般电磁阀的寿命大于3000万次，某些质量好的阀超过2亿次。全气动控制具有防火、防爆、防潮的能力。由于空气流动损失小，压缩空气可集中供应，远距离输送。缺点是导轨的安装必然增大装置的体积，影响整体的设计。方案三的设计将模具设计成单独可活动的，通过挖槽的长度，不仅可调整位置还可实现任意增加或减少冲孔数量，而且还能节约成本。综上，选择方案三。2.2机构运动简图它的工作原理为气缸推动机构向下运动，当压膜板压住薄膜时，气缸继续向下运动，挤压弹簧，继而压紧薄膜，冲孔刀随机构向下，直至切割薄膜。第三章模具类型及结构形式的选择3.1模具结构形式要求根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。确定加工工艺后，应通过分析比较，选择合适的模具结构形式，使其尽量满足以下要求：(1)能冲出符合技术要求的材料；(2)能提高生产率；(3)模具制造和维修方便；(4)模具有足够的寿命；(5)模具易于安装调整，且操作方便、安全。3.2模具结构类型的确定3.2.1冲压工序的分类冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根据材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序主要有剪裁和冲裁等。其中落料和冲孔是最常见的二种工序。落料-若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，称为落料；冲孔-若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则称为冲孔。成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。成形工序主要有弯曲、拉深、翻边、旋压等。本设计是在薄膜上冲出4个孔，冲掉的是不需要的废料，所以只需要选择冲孔工序。3.2.2根据工序组合程度分类单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。级进模在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。因为本次模具设计结构简单工艺要求不高，只需要在制件上冲孔即可，所以采用冲孔单工序模，本设计没有拉深、翻边等，凸模能够保证强度，故采用单工序模的结构是合理的。3.2.3正、反装的选用在确定采用单工序模后，便要考虑采用正装式还是反装式的单工序模。模具又可分为正装式和倒装式。正装式特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后，才能进行下一次冲裁，因此操作不方便，也不安全，对多孔工件不宜采用，但冲出的工件表面比较平直。倒装式特点：冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，由下模漏料孔排出，不必手动清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凹凸模承受的张力较大，因此凹凸模的壁厚应严格控制，以免强度不足。经分析，因薄膜冲孔后，薄膜废料很轻，可通过接气管通气下落排出，所以此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制作等方面考虑，决定采用倒装式单工序模。第四章冲模零、部件结构设计通常模具是由二类零件组成: 一类是工艺零件，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；一类是结构零件，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。4.1 凸、凹模结构设计4.1.1 凸模凸模的作用是冲裁薄膜，刃口有锋利的刀刃。4.1.1.1凸模结构形式凸模本身按其作用可分为工作部分（即刃口）和固定部分。凸模的截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃等。此次设计选用圆形凸模，刃口采用锯齿状，用尖齿刺穿薄膜。固定部分和工作部分通过螺钉连接。如图4-1所示。固定部分工作部分图4-1 凸模4.1.1.2凸模尺寸设计凸模长度根据结构的需要而确定，一般常用的长度为4065mm，此次设计的长度为41.20mm，膜孔大小为直径56mm的孔，具体如图4-2所示。图4-24.1.1.3固定方式凸模的正确固定应该是既要保证凸模工作可靠和良好的稳定性，还要使凸模在更换或修理时拆装方便。常用的固定方法有台肩固定、叠装、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等。根据设计选用叠装式固定。叠装式固定一般可采取直接叠加在模座或固定板的平面上，并用螺栓与螺母紧固。其安装简便，稳定性好。为了实现位置可调，凸模固定板采用挖槽的方式让凸模可任意调整安装位置。如图4-3所示。图4-34.1.1.4凸模的强度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，尤其是冲薄膜类的软材料，无须进行强度校核。但对特别细长的凸模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时，则必须进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核。其目的是检查其凸模的危险断面尺寸和长度是否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。- 33 -4.1.2 凹模 4.1.2.1类型按刃口孔形区分有以下几种。（1)圆柱形孔口凹模，此种凹模刃口强度高，修磨后孔口尺寸不变，适用于冲裁形状复杂、精度要求高的制件。但由于是直孔，孔内易积存制件，增加冲裁力和孔壁的磨损，磨损后每次的修磨量较大，凹模的总寿命较低。（2）锥形孔口凹模此种凹模孔内不易积存制件或废料，孔壁所受的摩擦力及胀形力小，所以凹模的磨损及每次的修磨量小，但刃口强度低，刃口尺寸在修磨后有所增大，此凹模一般用在精度要求不高、形状简单、材料厚度较薄的制件的冲裁。经分析，圆柱形孔口凹模刃口强度高，而且冲孔薄膜废料采用通气排出，不会造成磨损，所以采用圆柱形孔口凹模。按凹模的结构区分可分为整体式凹模和拼镶式凹模两种形式。整体凹模结构比较简单，适用于中、小型凹模，其工作型孔不宜过多；拼镶式凹模常用于一些大型或形状复杂的凹模，以利于加工。经分析，本设计用于中、小型千叶豆腐机，而且形状不复杂，所以采用整体凹模结构比较简单。4.1.2.2整体式凹模尺寸冲裁时凹模承受挤压力的作用，由于凹模结构形式的固定方法不同，受力情况又比较复杂，目前还没有理论方法确定凹模轮廓尺寸。按设计的尺寸为：凹模厚度 H1=10mm H2=5mm凹模轮廓尺寸为长宽=10265（mm）凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC5862。凹模中间的圆形凸台部分是为了与压膜板的圆形凸台对应用来压紧薄膜，让薄膜冲裁时，受力均匀，四个角凸台是为分担凹模圆形凸台的压力。如图4-4所示。图4-4 凹模4.1.2.3固定方式凹模的固定方式与凸模类似，同样是采用螺栓与螺母固定于凹模固定板上，为了实现位置可调，凹模固定板采用挖槽的方式让凹模可任意调整安装位置。如图4-5所示。图4-54.2其他模具零件结构尺寸4.2.1气缸固定板气缸固定板的作用：直接承受上模块的重力，以及气缸的固定和导柱、导套的固定，气缸固定板两端挖槽，用螺钉固定于侧板上，来调整安装的位置，使冲孔纵向距离变化，实现位置可调。轮廓尺寸为长宽高=50010012（mm）气缸固定板的材料选用HT250，它能承受较大负载。具体如图所示4-6所示。图4-6 气缸固定板4.2.2推板推板位于气缸固定板之下，它的作用是将气缸的活塞杆顶端用螺母旋紧在推板上，导柱顶端也通过螺钉固定于推板上，推板与导柱随活塞杆的上下移动做往复运动。同时，限位柱一端固定于推板上，一端固定于凸模固定板。轮廓尺寸为长宽高=45010012（mm）推板的材料选用Q235普通碳素结构钢，由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途广泛。具体尺寸如图4-7所示。图4-74.2.3凸模固定板凸模固定板位于推板之下，它的作用是固定凸模，通过限位柱保持与推板的距离，同时与推板同时做往复运动。凸模与凸模固定板固定的孔位刚好构成等边三角形的三个顶点，所以将其中两个孔位平行排列，在凸模固定板上挖出一长槽，第三个孔位在凸模固定板上也挖出一长槽，利用两个长槽，实现凸模的位置可调和固定，因为凸模的结构是中空的，所以在凸模固定板的中心线上挖出多个孔，用来连接气动接头，为的是冲孔时通气排废料。凸模固定板最外侧的两个长槽是用来是用来连接导柱、导套和导套定位块，导套定位块通过凸模固定板外侧的紧定螺钉固定。凸模固定板的材料选用9Mn2V模具钢，它与碳素工具钢相比，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。轮廓尺寸为长宽高=39013012（mm），具体尺寸如图4-8所示。图4-84.2.4压膜板压膜板中间为空孔，凸模的工作部分置于其中，压膜板通过两个导柱与凸模固定板形成连接，凸模固定板的导柱上端用螺母旋紧，下端装上弹簧，当凸模固定板随气缸活塞杆运动，带动压膜板往下运动，最后将薄膜压紧于凹模上。但凸模固定板随气缸继续向下运动，使弹簧继续收缩，凸模继续向下直至冲破薄膜。压膜板的材料选择9Mn2V模具钢，具有较高的硬度、耐磨性和耐冲击性。具体尺寸如图4-9所示。图4-94.2.5凹模固定板凹模固定板的结构：在凹模固定板上左右两端和前后两端各挖有长槽，中间部分镂空。凹模固定板的作用：起到固定凹模，固定机架，左右两槽实现凹模前后位置的变化，前后两槽实现凹模左右位置的变化。中间的镂空部分是作为废料的排出口。凹模固定板的材料选择9Mn2V模具钢，具有较高的硬度、耐磨性和耐冲击性。轮廓尺寸长宽高=50010210（mm），具体尺寸如图4-10所示。图4-104.2.6导柱导柱是用于模具中与组件组合使用确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程的导向元件。导柱材料选择T10A，热处理硬度HRC56604.2.7导套导套与导柱共同构成模具的导向装置，用来保证上、下模以准确的位置关系对合。导柱材料选择T10A，热处理硬度HRC56604.2.8侧板侧板通过四个脚支座支撑，两块侧板间连接多个限位杆，保持相对平行。气缸固定板与凹模固定板分别固定于上下两端面。侧板的材料选择为Q235，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合。轮廓尺寸长宽高=96015312（mm），具体尺寸如图4-11所示。图4-114.2.9脚支座作为整个机构的支撑部分，四个支座之间焊上加强筋，保持垂直度和稳定性。脚支座的作用：1、可承载竖向载荷；2、具有抗竖向拉力的性能，保证竖向地震时上下结构不脱节；3、具有抗水平力的性能，保证水平地震时结构不脱节；脚支座的材料选择HT200，灰铸铁有一定的强度，但塑性和韧性很低，这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。有良好的减震性，用灰铸铁制作机器设备上的底座或机架等零件时，能有效地吸收机器震动的能量;有良好的润滑性能;还有良好的导热性能。具体尺寸如图4-12。4-124.2.10滚筒固定板与卷筒固定板滚筒输送薄膜，卷筒用于缠绕薄膜，同时作为薄膜的输送起点，而滚筒固定板与卷筒固定板是作为滚筒与卷筒的固定支撑部分，固定于侧板上端面。材料选用Q235普通碳素结构钢，由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途广泛。具体尺寸如图所示。滚筒固定板卷筒固定板4.3冲模传动系统传动是指利用构件或机构把动力从机器的一部分传递到另一部分，传递动力使机器或机器部件运动或运转。4.3.1传动的分类与选择它可分为机械传动、流体传动和电力传动3大类。机械传动是利用机件直接实现传动，其中齿轮传动和链传动属于啮合传动；摩擦轮传动和带传动属于摩擦传动。流体传动是以液体或气体为工作介质的传动，又可分为依靠液体静压力作用的液压传动、依靠液体动力作用的液力传动、依靠气体压力作用的气压传动。电力传动是利用电动机将电能变为机械能，以驱动机器工作部分的传动。各类传动的特点见表。机械传动能适应各种动力和运动的要求，应用极广。液压传动的尺寸小,动态性能较好,但传动距离较短。气压传动大多用于小功率传动和恶劣环境中。液压和气压传动还易于输出直线往复运动。液力传动具有特殊的输入和输出特性，因而能使动力机与机器工作部分良好匹配。电力传动的功率范围大，容易实现自动控制和遥控，能远距离传递动力。考虑到千叶豆腐铺盘机会放置在可能比较潮湿的环境，而且冲薄膜类的软材料属于小功率传动，气压传动既安全又经济，所以选择以气压传动为动力源。在气缸中选择双作用气缸，它的开关动作都通过气源来驱动执行的，通气开，通气关，断气保持原位。气缸示意图如图4-3-1所示。图4-3-14.3.2 气缸的理论计算根据机构所需力的大小，考虑气缸载荷率确定活塞杆上的推力和拉力，从而确定气缸直径。为了夹紧薄膜，保证夹紧效果，气缸的行程需多加1020mm的行程余量，取气缸行程s=30mm，工作时间为2s，气缸工作压力取0.4MP，气缸拉动的负载M=20kg。气缸轴向负载F为（4-1）气缸平均速度为（4-2）选择负载率为（4-3）则气缸的理论输出力（4-4）设杆径D （4-5）双作用气缸理论拉力（4-6）气缸直径D40mm，d=16mm。4.4 弹簧的设计与校核4.4.1弹簧的设计弹簧放置于压膜板与凸模固定板之间，一是为了冲孔时能压紧薄膜，二是为了气缸活塞杆更好的复位。弹簧的材料选择65Mn弹簧钢，其有优良的综合性能，如弹性极限、强度极限、屈强比、抗弹减性能、疲劳性能、淬透性、耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等。簧圈半径R=7mm，簧丝直径d=2mm，有效圈数n=15。G为比例常数，钢材的G值约为80GPa，弹簧工作时总压缩变形=15mm。4.4.2弹簧强度校核G为比例常数，钢材的G值约为80GPa，弹簧工作时总压缩变形=15mm，材料的许用切应力=34

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